平顶山学院仪器分析 课件 第二章 光分析导论

1、第二章第二章 光学分析法导论光学分析法导论Chapter 2 An introduction to optical analysis光学分析法定义： 根据物质发射或吸收电磁辐射及物质与电磁辐射相互作用为基础建立的一类分析方法。 主要应用：物质组成、含量和结构的研究、基团的识别、几何构型的确定、表面分析等。 21 电磁辐射电磁辐射 电磁辐射（电磁辐射（Electromagnetic radiation）：）： 是一种是一种横波横波，又是一种，又是一种能量能量，是以巨大，是以巨大速度通过空间，不需要任何物质作为传播媒速度通过空间，不需要任何物质作为传播媒介的一种能量。介的一种能量。 如太阳光、无线

2、电波、微波、红外、如太阳光、无线电波、微波、红外、X射线、射线、可见光等均是电磁辐射。可见光等均是电磁辐射。 波粒二象性波粒二象性一、电磁辐射的性质一、电磁辐射的性质1、波动性：波动性： 用频率、波长、波数表示：用频率、波长、波数表示： 周期周期T 电磁波相邻两个波峰或波谷通过空间某固定电磁波相邻两个波峰或波谷通过空间某固定 点所需的时间间隔，单位：点所需的时间间隔，单位：S 频率频率 每秒钟内电磁场振荡的次数：每秒钟内电磁场振荡的次数：Hz、S-1 波长波长 电磁波相邻两个波峰或波谷间的距离。电磁波相邻两个波峰或波谷间的距离。 单位：单位：cm， m，nm 波数波数 1 cm内波的振动次数，

3、单位：内波的振动次数，单位：cm-1 =1/ 波速波速 电磁波传播的速度，真空中等于光速电磁波传播的速度，真空中等于光速 c= =31010cms-1 越长，越长，E越小，越小， 、 越小越小2、粒子性、粒子性 电磁辐射是由光量子或光子流所组成，光子电磁辐射是由光量子或光子流所组成，光子能量与光波频率之间的关系为：能量与光波频率之间的关系为： Planck方程方程 h =6.62610-34 JS Planck常数常数 其中：其中：E单位是单位是J或或ev（1ev=1.60210-19J，1J=6.2411018ev）hcchhE 二、电磁波谱二、电磁波谱 把电磁辐射按波长大小顺序排列就得到电

4、磁波谱。把电磁辐射按波长大小顺序排列就得到电磁波谱。0.001nm 10nm 200nm 400nm 780nm 0.1cm 100cm 103m X射线区射线区 远紫外远紫外 近紫外近紫外 可见光可见光 红外红外 微波区微波区 无线电无线电 波长短波长短 波长长波长长 能量大能量大 光谱分析法光谱分析法 能量小能量小 粒子性粒子性 波动性波动性波谱区波谱区高能辐射区高能辐射区电磁波谱区及能量跃迁图电磁波谱区及能量跃迁图1. 可见光的能量应为可见光的能量应为 ( ) A. 1.24104 1.24106eV B. 1.43102 71 eV C. 6.2 3.1 eV D. 3.1 1.65

5、eV2. 已知：已知： h=6.6310-34 J s，则波长为，则波长为 0.01 nm 的光子能量的光子能量为为 （1ev=1.60210-19J，1J=6.2411018ev） ( ) A. 12.4 eV B. 124 eV C. 12.4105eV D. 0.124 eV3. 频率频率 = 1015 Hz 属于下列哪一种光谱区？属于下列哪一种光谱区？ (已知：光速已知：光速 c = 3.01010cm/s) ( ) A. 红外区红外区 B. 可见光区可见光区 C. 紫外区紫外区 D. 微波区微波区DCC习习 题题 22 光学分析法的分类光学分析法的分类 按照产生光谱物质类型不同可分为

6、：按照产生光谱物质类型不同可分为：原子光原子光谱、分子光谱和固体光谱谱、分子光谱和固体光谱。光学分析法通常可分为光学分析法通常可分为非光谱法和光谱法非光谱法和光谱法两大类。两大类。 一、光谱法一、光谱法 基于物质与辐射能作用时，原子或分子发生能级基于物质与辐射能作用时，原子或分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方法（或基于测量辐射的波长及强度建立的分析法）。法（或基于测量辐射的波长及强度建立的分析法）。1. 原子光谱原子光谱 气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁辐射

7、，经过光谱仪得到的一条条分定频率的电磁辐射，经过光谱仪得到的一条条分立的立的线状光谱线状光谱。 根据获得原子光谱的方式不同可根据获得原子光谱的方式不同可分为：分为：原子发射光谱（原子发射光谱（AES）、原子吸）、原子吸收光谱（收光谱（AAS ）、原子荧光光谱）、原子荧光光谱（AFS）、）、 X射线荧光光谱（射线荧光光谱（XFS）等。）等。 气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，在到高能态，在10-8s后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源

8、成不同的荧光辐射，在与光源成90度的方向上，测定荧光强度进行定量度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法。分析的方法。b. 原子吸收光谱原子吸收光谱基态原子基态原子选择吸收一选择吸收一定频率的光定频率的光激发态原子激发态原子气态原子气态原子吸收光吸收光激发态原子激发态原子原子荧光原子荧光基态或较基态或较低能态低能态c. 原子荧光光谱原子荧光光谱a. 原子发射光谱原子发射光谱基态原子基态原子吸收热、吸收热、电、光能电、光能激发态原子激发态原子发射特发射特征谱线征谱线基态或较基态或较低能态低能态2. 分子光谱分子光谱 处于气态或液态中的分子，当发生能级跃迁处于气态或液态中的分子，当发生能级跃迁时

9、，发射或吸收一定频率范围的电磁辐射所组成时，发射或吸收一定频率范围的电磁辐射所组成的的带状光谱带状光谱。 常见的分子光谱有：常见的分子光谱有：紫外光谱法（紫外光谱法（UV）、红外光谱）、红外光谱法（法（IR）、分子荧光光谱法（）、分子荧光光谱法（MFS）、分子磷光光谱法）、分子磷光光谱法（MPS）、核磁共振与顺磁共振波谱（）、核磁共振与顺磁共振波谱（NMR）等等。分子光谱产生的原理分子光谱产生的原理由能级间的跃迁引起由能级间的跃迁引起 电子能级跃迁图电子能级跃迁图结结 论：论： a. 分子有多种能级结构，电子能级上有许多振动能级，而分子有多种能级结构，电子能级上有许多振动能级，而振动能级上有许

10、多能量不同的转动能级；振动能级上有许多能量不同的转动能级；转转振振电电分分EEEE 分子光谱产生的原理分子光谱产生的原理由能级间的跃迁引起由能级间的跃迁引起 电子能级跃迁图电子能级跃迁图结结 论：论： a. 分子有多种能级结构，电子能级上有许多振动能级，而分子有多种能级结构，电子能级上有许多振动能级，而振动能级上有许多能量不同的转动能级；振动能级上有许多能量不同的转动能级； b. 通常情况下，物质的分子处于基态，各种能级都处于基通常情况下，物质的分子处于基态，各种能级都处于基态，当它受到光照或其它能量激发时，引起分子能级的跃迁：态，当它受到光照或其它能量激发时，引起分子能级的跃迁：基态基态 激

11、发态，按波长大小排列起来称为激发态，按波长大小排列起来称为吸收光谱吸收光谱；转转振振电电分分EEEE 分子光谱产生的原理分子光谱产生的原理由能级间的跃迁引起由能级间的跃迁引起 电子能级跃迁图电子能级跃迁图结结 论：论： a. 分子有多种能级结构，电子能级上有许多振动能级，而分子有多种能级结构，电子能级上有许多振动能级，而振动能级上有许多能量不同的转动能级；振动能级上有许多能量不同的转动能级； b. 通常情况下，物质的分子处于基态，各种能级都处于基通常情况下，物质的分子处于基态，各种能级都处于基态，当它受到光照或其它能量激发时，引起分子能级的跃迁：态，当它受到光照或其它能量激发时，引起分子能级的

12、跃迁：基态基态 激发态，按波长大小排列起来称为激发态，按波长大小排列起来称为吸收光谱吸收光谱； c. 激发态激发态 基态以光辐射形式释放出来，把释放的光基态以光辐射形式释放出来，把释放的光辐射按波长排列下来称为辐射按波长排列下来称为发射光谱发射光谱； d. 吸收或发射的光子的能量吸收或发射的光子的能量 等于两能级能量差：等于两能级能量差：转转振振电电分分EEEE chhEE光子 分子转动能级跃迁产生的光谱为转动光谱分子转动能级跃迁产生的光谱为转动光谱所需能所需能量最小量最小 0.05 ev，微波或远红外照射，微波或远红外照射 分子振动能级跃迁产生的光谱为振动光谱，又叫红外分子振动能级跃迁产生的

13、光谱为振动光谱，又叫红外吸收光谱吸收光谱*所需能量所需能量 0.051 ev，用红外光照射。，用红外光照射。振振-转光谱。转光谱。 电子能级跃迁产生的光谱为电子光谱，又叫紫外可见电子能级跃迁产生的光谱为电子光谱，又叫紫外可见吸收光谱吸收光谱*所需能量所需能量 120 ev，用紫外、可见光照射。，用紫外、可见光照射。电电-振振-转光谱。转光谱。 能级不连续，跃迁也是不连续的，得到带状光谱。能级不连续，跃迁也是不连续的，得到带状光谱。远红外吸收光谱远红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱可见吸收光谱可见吸收光谱紫外紫外转振电- -mevEmevEmevE2525005. 0005. 025. 125

14、105. 025. 106. 02013. 固体光谱固体光谱 炽热的固体或者复杂的分子受激时所产生的炽热的固体或者复杂的分子受激时所产生的连续光谱连续光谱。 在固体中，原子紧紧地挤在一起，邻近原子之间相互影在固体中，原子紧紧地挤在一起，邻近原子之间相互影响的作用很大，这就增加了很多能级，减小了能级之间的响的作用很大，这就增加了很多能级，减小了能级之间的间隔，为一原子的电子跃迁到另一原子的能级上提供了方间隔，为一原子的电子跃迁到另一原子的能级上提供了方便，从而存在着很多跃迁的可能性，使可见光谱内的任何便，从而存在着很多跃迁的可能性，使可见光谱内的任何频率的光子都具有很好的产生机会，所以炽热固体发

15、出连频率的光子都具有很好的产生机会，所以炽热固体发出连续光谱。续光谱。吸收光谱法吸收光谱法发射光谱法发射光谱法分子吸收光谱法分子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法分子发光分析法分子发光分析法原子发射光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法原子荧光光谱法火焰光度分析法火焰光度分析法 光谱法按照电磁辐射能量传递的方式不同又光谱法按照电磁辐射能量传递的方式不同又可分为：可分为：吸收光谱、发射光谱和散射光谱吸收光谱、发射光谱和散射光谱。光谱法光谱法散射光谱法散射光谱法瑞利散射光谱法瑞利散射光谱法拉曼散射分析法拉曼散射分析法二、非光谱法：二、非光谱法： 利用物质与电磁辐射的相互作用测定电磁辐利用物质与电磁

16、辐射的相互作用测定电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本性质变化的射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本性质变化的分析方法。分析方法。 分类：折射法、旋光法、比浊法、分类：折射法、旋光法、比浊法、X射线衍射法；射线衍射法； 不涉及内部能级跃迁，物质与辐射作用时，仅电磁不涉及内部能级跃迁，物质与辐射作用时，仅电磁辐射的传播方向改变。辐射的传播方向改变。 光谱法按照所得光谱的性质、形状不同又可光谱法按照所得光谱的性质、形状不同又可分为：分为：线状光谱、带状光谱和连续光谱线状光谱、带状光谱和连续光谱。光分析法光分析法光谱分析法光谱分析法非光谱分析法非光谱分析法原子光谱分析法原子光谱分析法分子光

17、谱分析法分子光谱分析法原原子子吸吸收收光光谱谱原原子子发发射射光光谱谱原原子子荧荧光光光光谱谱X射射线线荧荧光光光光谱谱折折射射法法圆圆二二色色谱谱法法X射射线线衍衍射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法紫紫外外可可见见光光谱谱法法红红外外光光谱谱法法分分子子荧荧光光光光谱谱法法分分子子磷磷光光光光谱谱法法核核磁磁共共振振波波谱谱法法光谱分析法光谱分析法吸收光谱法吸收光谱法发射光谱法发射光谱法原子光谱法原子光谱法分子光谱法分子光谱法原原子子发发射射原原子子吸吸收收原原子子荧荧光光X射射线线荧荧光光原原子子吸吸收收紫紫外外可可见见红红外外可可见见核核磁磁共共振振紫紫外外可可见见红红外外光光谱谱分分子子

18、荧荧光光分分子子磷磷光光核核磁磁共共振振化化学学发发光光原原子子发发射射原原子子荧荧光光分分子子荧荧光光分分子子磷磷光光X射射线线荧荧光光化化学学发发光光 23 光学光谱法所用仪器光学光谱法所用仪器光学光谱仪的五大构件：光学光谱仪的五大构件： 光源光源 波长选择器波长选择器单色器单色器 样品池样品池 辐射的检测系统辐射的检测系统 信号读出与处理信号读出与处理 h 光源和样品光源和样品检测器检测器单色器单色器信号显示信号显示h I I发射光谱仪发射光谱仪信号显示信号显示检测器检测器单色器单色器光源光源样品样品h h Ih 荧光和散射光谱仪荧光和散射光谱仪单色器单色器光源光源样品样品检测器检测器信

19、号显示信号显示h h h I I吸收光谱仪吸收光谱仪各类光谱仪的结构：各类光谱仪的结构：一、光源一、光源 能提供足够的能量，常用的光源有能提供足够的能量，常用的光源有连续光源和线光源连续光源和线光源。1. 连续光源连续光源 指在较宽波长范围内发射强度稳定的具有连续光谱的指在较宽波长范围内发射强度稳定的具有连续光谱的光源。常见的连续光源有钨灯、氘灯及能斯特灯等。光源。常见的连续光源有钨灯、氘灯及能斯特灯等。2. 线光源线光源 能发射出多条独立谱线的光源，常用的有元素能发射出多条独立谱线的光源，常用的有元素空心阴极灯、金属蒸气灯、激光。空心阴极灯、金属蒸气灯、激光。二、单色器二、单色器 凡是能将不

20、同波长的复合光分解为按波长顺序排列凡是能将不同波长的复合光分解为按波长顺序排列的单色光的元件。常用的分光元件为的单色光的元件。常用的分光元件为棱镜和光栅棱镜和光栅两类。两类。1. 棱棱 镜镜 棱镜是是利用棱镜是是利用光的折射原理光的折射原理把复合光分解为单色光。把复合光分解为单色光。由于不同波长的光在同一介质中具有不同的折射率由于不同波长的光在同一介质中具有不同的折射率n ，棱，棱镜的分光原理由科希经验公式表示：镜的分光原理由科希经验公式表示：422sin2sinsinsinCBArinA、B、C为常数，为偏射角，是入射光束与出射光束间的夹角。由科希公式可知：由科希公式可知：422sin2si

21、nsinsinCBArin 波长越长，折射率越小波长越长，折射率越小，不同波长的复合光通过棱镜时，不同波长的复合光通过棱镜时，不同波长的光就会因折射率不同而分散开来；而不同波长的光就会因折射率不同而分散开来；而为棱镜顶角不为棱镜顶角不变，所以波长越长，偏向角变，所以波长越长，偏向角越小，故可知经棱镜分光所得光谱越小，故可知经棱镜分光所得光谱排列是由排列是由红外向紫外红外向紫外。红光红光紫光紫光 棱镜的色散率随波长的增加而降低，因此，棱镜的色散率随波长的增加而降低，因此，棱镜光谱短波部分棱镜光谱短波部分分得开，长波部分靠得近些，为非均匀排列的光谱分得开，长波部分靠得近些，为非均匀排列的光谱。 棱

22、镜可用棱镜可用石英石英棱镜（紫外光区）、棱镜（紫外光区）、玻璃玻璃棱镜（可见光谱）、棱镜（可见光谱）、岩盐岩盐棱镜（红外光区）、棱镜（红外光区）、萤石萤石棱镜（棱镜（CaF2，远紫外光区）材料制成。，远紫外光区）材料制成。422sin2sinsinsinCBArin由科希公式还可知，由科希公式还可知，2. 光光 栅栅 光栅是一种多狭缝部件，由光学玻璃或金属高抛光光栅是一种多狭缝部件，由光学玻璃或金属高抛光制成，在其表面上准确地刻有大量宽度和距离都相等的制成，在其表面上准确地刻有大量宽度和距离都相等的平行刻痕，可近似地将它看成一系列等宽度、等距离的平行刻痕，可近似地将它看成一系列等宽度、等距离的

23、透光狭缝。光栅分为透射光栅和反射光栅，常用的是平透光狭缝。光栅分为透射光栅和反射光栅，常用的是平面反射光栅，刻痕密度为面反射光栅，刻痕密度为1200条条/mm，1800条条/mm或或2400条条/mm。 光栅光谱的产生是光栅光谱的产生是多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用合作用的结果。的结果。多缝干涉决定谱线出现的位置，单缝衍多缝干涉决定谱线出现的位置，单缝衍射决定谱线的强度分布射决定谱线的强度分布。 一束均匀的平行光射到平面光一束均匀的平行光射到平面光栅上，光波在光栅每条刻痕的小反栅上，光波在光栅每条刻痕的小反射面上产生衍射光，各条刻痕同一射面上产生衍射光，各条刻痕

24、同一波长的衍射光方向一致，它们经物波长的衍射光方向一致，它们经物镜聚合，在焦平面上发生干涉。衍镜聚合，在焦平面上发生干涉。衍射光相互干射的结果，使射光相互干射的结果，使光程差与光程差与衍射光波长成整数倍的光波互相加衍射光波长成整数倍的光波互相加强，得到亮条纹，为该波长单色光强，得到亮条纹，为该波长单色光的谱线。的谱线。 a. 分光原理分光原理 光栅的分光作用是光在刻痕小反射面上光栅的分光作用是光在刻痕小反射面上的的衍射和干涉作用形成的。衍射和干涉作用形成的。相邻入射光相邻入射光1与与2的光程差的光程差 dsin相邻衍射光相邻衍射光1与与2的光程差的光程差 dsin11与与22光波的总光程差若为

25、波光波的总光程差若为波长整数倍时可得该波长光线的谱长整数倍时可得该波长光线的谱线，即：线，即：Kdd - - sinsin K 光谱级次，光谱级次，K=0, 1, 2 ； 衍射光波长；衍射光波长； d刻线间距离，光栅常数刻线间距离，光栅常数mm，光栅刻痕密度的倒数；，光栅刻痕密度的倒数； 入射角；入射角；衍射角衍射角Kdd sinsin 若衍射光和入射光在光栅法若衍射光和入射光在光栅法线的同侧，此时入射光超前的，线的同侧，此时入射光超前的，衍射光也超前，则光程差为：衍射光也超前，则光程差为：合并两式，可得光栅方程为：合并两式，可得光栅方程为：Kd )sin(sin从从 式得出如下结论式得出如下

26、结论：Kd )sin(sin (2) K=0时，即零级光谱，衍射光与波长无关，时，即零级光谱，衍射光与波长无关，即为白光。即为白光。 K0时，衍射角随波长变化，时，衍射角随波长变化，K 之积相同时，之积相同时，衍射角衍射角相同，即：相同，即： K1 1 = K2 2= K3 3 ，产生光谱，产生光谱重叠。重叠。 (1) 当复合光以入射角当复合光以入射角照到光栅时，不同波长的光照到光栅时，不同波长的光在不同衍射角的方向发生干涉，形成光谱；在不同衍射角的方向发生干涉，形成光谱； (4) 对给定光栅，可通过旋转光栅获得需要的波对给定光栅，可通过旋转光栅获得需要的波长范围和光谱级次的光谱，当入射光沿光

27、栅法线入射长范围和光谱级次的光谱，当入射光沿光栅法线入射时，时，= 0，sin= 0，则：，则： 光栅公式为光栅公式为: d sin =K (3) K0时，且时，且K d一定时，一定时，sin与波长与波长 成正比，成正比， 越长，衍射角越大，即越长，衍射角越大，即为光栅分光的依据，并且光为光栅分光的依据，并且光谱排列是由短波向长波方向（紫外向红外）；谱排列是由短波向长波方向（紫外向红外）；从从 式得出如下结论式得出如下结论：Kd )sin(sin b. 光学特性光学特性常用常用色散率、分辨率和闪耀特性色散率、分辨率和闪耀特性来表示。来表示。 (1) 色散率：色散率：表示不同波长的光色散分开的能

28、力。表示不同波长的光色散分开的能力。 角色散率角色散率d/d ：表示单位波长差的两条光经：表示单位波长差的两条光经光栅色散后，在空间所分开的角度。光栅色散后，在空间所分开的角度。 sinsin dK由光栅方程可得：由光栅方程可得：sindddK dddK coscosdKddd光栅常数，光栅常数，K光谱级次光谱级次整理可得：整理可得：cosdfKddlf 物镜焦距物镜焦距 线色散率线色散率dl/d ：表示单位波长差的两条谱线在焦面：表示单位波长差的两条谱线在焦面上分开的距离，单位：上分开的距离，单位：mm/nm；dddK cos dl/d 越大，仪器色散能力越强，多数情况下，衍射越大，仪器色散

29、能力越强，多数情况下，衍射角较小角较小(8)，因此，因此，cos=1；角色散率为：；角色散率为：dfKddl 由式可知：谱线在焦面上分开的距离与波长无关，由式可知：谱线在焦面上分开的距离与波长无关，所得光谱是一个均匀排列的光谱所得光谱是一个均匀排列的光谱。fKddldD-1 实际工作中常用实际工作中常用倒线色散率倒线色散率(nm/mm)表示表示:dlKKlbKNR 两条相邻谱线的平均波长；两条相邻谱线的平均波长； 为波长差；为波长差； l 为光栅长为光栅长度；度； b 为刻痕密度。为刻痕密度。(2) 分辨率分辨率 分辨清楚两条相邻光谱线的能力，分辨清楚两条相邻光谱线的能力，理论分辨率等于光理论

30、分辨率等于光栅刻线总数栅刻线总数N与光谱级次的乘积。与光谱级次的乘积。 增大增大K、N 或或 l ，可提高理论分辨率，通常采用一级、，可提高理论分辨率，通常采用一级、二级光谱级次或二级光谱级次或采用大块光栅来增加总刻痕数。采用大块光栅来增加总刻痕数。(3) 闪耀波长闪耀波长 普通光栅色散后大部分能量集中在零级光谱中，小部分能量普通光栅色散后大部分能量集中在零级光谱中，小部分能量分散在其他各级光谱中。近代光谱采用了定向闪耀的办法分散在其他各级光谱中。近代光谱采用了定向闪耀的办法: 将光栅刻痕刻成一定形状，将光栅刻痕刻成一定形状，使衍射使衍射光的能量集中在所需要的光谱级次和一光的能量集中在所需要的

31、光谱级次和一定波长范围内定波长范围内闪耀光栅；闪耀光栅； 光栅的闪耀波长光栅的闪耀波长 b（辐射能量最大辐射能量最大的波长的波长）由闪耀角来决定，由闪耀角来决定，在在 b附近谱附近谱线强度都能得到加强。线强度都能得到加强。闪闪耀耀角角平面闪耀光栅平面闪耀光栅 分光原理不同，折射和衍射；分光原理不同，折射和衍射； 光栅具有较高的色散与分辨能力，使用的波长范围光栅具有较高的色散与分辨能力，使用的波长范围宽，光谱按波长均匀排列；棱镜光谱不均匀排列；宽，光谱按波长均匀排列；棱镜光谱不均匀排列； 光栅的谱线重叠，有干扰，要考虑消除；而棱镜不光栅的谱线重叠，有干扰，要考虑消除；而棱镜不存在这种情况。存在这

32、种情况。两种分光元件的比较：两种分光元件的比较： 1. 下列色散元件中，色散均匀，波长范围广且色散率大的是下列色散元件中，色散均匀，波长范围广且色散率大的是 ( ) A. 滤光片滤光片 B. 玻璃棱镜玻璃棱镜 C. 光栅光栅 D. 石英棱镜石英棱镜C习习 题题2. 光栅摄谱仪的色散率，在一定波长范围内光栅摄谱仪的色散率，在一定波长范围内 ( ) A. 随波长增加，色散率下降随波长增加，色散率下降 B. 随波长增加，色散率增大随波长增加，色散率增大 C. 不随波长而变不随波长而变 D. 随分辨率增大而增大随分辨率增大而增大C3. 以光栅作单色器的色散元件，光栅面上单位距离内以光栅作单色器的色散元

33、件，光栅面上单位距离内的刻痕线越多，则，的刻痕线越多，则， ( ) A. 光谱色散率变大，分辨率亦增高光谱色散率变大，分辨率亦增高 B. 光谱色散率变大，分辨率亦降低光谱色散率变大，分辨率亦降低 C. 光谱色散率变小，分辨率亦增高光谱色散率变小，分辨率亦增高 D. 光谱色散率变小，分辨率亦降低光谱色散率变小，分辨率亦降低A4. 某摄谱仪刚刚可以分辨某摄谱仪刚刚可以分辨310.035 nm及及309.997 nm的两条谱的两条谱线，则用该摄谱仪可以分辨出的谱线组是：线，则用该摄谱仪可以分辨出的谱线组是： （ ） A. Si 251.61 nm Zn 251.58 nm B. Ni 337.56

34、nm Fe 337.57 nm C. Mn 325.40 nm Fe 325.395 nm D. Cr 301.82 nm Ce 301.88 nmD5. 下列说法错误的是：下列说法错误的是： （ ） A. 光栅光谱是匀排光谱，棱镜光谱是非匀排光谱；光栅光谱是匀排光谱，棱镜光谱是非匀排光谱； B. 光栅光谱与棱镜光谱的排列次序恰好相反：光栅光谱与棱镜光谱的排列次序恰好相反： 光栅光谱的排列次序是：光栅光谱的排列次序是：越大，衍射角越大，衍射角越大；越大； 棱镜光谱的排列次序是：棱镜光谱的排列次序是： 越大，偏向角越大，偏向角越小；越小； C. 光栅光谱中存在无用的零级光谱和谱线重叠现象，光栅光谱中存在无用的零级光谱和谱线重叠现象，而棱镜光谱中没有这种现象；而棱镜光谱中没有这种现象； D. 棱镜适用的波长范围较光栅宽。棱镜适用的波长范围较光栅宽。D6. 在光栅摄谱仪中解决在光栅摄谱仪