仪器分析教案第三章光学分析导论1课件

*光学分析法（opticalmethodsofanalysis）：根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建立起来的一类仪器分析方法，统称为光学分析法。光学分析法三个过程：能源提供能量与被测物质产生被检测能量相互作用讯号第三章光学分析法导论*光学分析法

辐射能物质

作用性质不同

光谱法非光谱法（光谱分析法）（一般光学分析法）AES、AAS、AFS、MFS、UV-VIS、IR、NMR、EPR折射分析、旋光分析、X衍射分析、光散射分析*当辐射能与物质相互作用时，不包含物质能级之间的跃迁，电磁辐射只改变了传播方向或某些物理性质，如折射、偏振等，测量这些性质改变的分析方法，就是非光谱法。不是重点学习的内容非光谱分析法

（一般光学分析法）*光谱分析法

（光谱法）当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级的跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长（或相应单位）的变化，所得的图谱称为光谱。利用物质的光谱进行定性定量和结构分析的方法称为光谱分析法，简称光谱法。重点讨论内容*一、电磁辐射与电磁波谱Electromagnetismeradializationandspectrum

电磁辐射

射线~X射线~紫外~可见~红外~微波~无线电波

光是电磁辐射的一部分

能量高低

波长短长

频率大小

波数多少P201电磁波谱分区*光是一种电磁辐射（又称电磁波），是一种以巨大速度通过空间而不需要任何物质作为传播媒介的光（量）子流，它具有波粒二象性（波动性、微粒性）。光的波动性：波长

，波数

，频率

。光的微粒性：E（每个光子具有的能量）*波长频率c光速＝2.9979×108m·s-1＝2.9979×1010cm·s-1波动性微粒性普朗克常数h＝6.6262×10-34J·s将电磁辐射的二象性联系在一起*电磁辐射与物质的作用机制的不同

不同的光学分析方法重点讨论光谱法的分类二、光学分析方法的分类Thesortofopticanalysis*

吸收光谱法

能级跃迁方向

发射光谱法

分类：

分子光谱法

能量作用粒子

原子光谱法

*光学分析法的分类光谱方法：测量发射或吸收光谱的波长和强度非光谱方法定性、定量物质内部特定的能级跃迁特征光谱的波长：定性、结构分析光谱的强度：定量分析原子光谱分子光谱折光、旋光、衍射、比浊法原子发射光谱原子吸收光谱红外光谱可见光谱紫外光谱*Actionspectrumandmolecularspectrum原子光谱：是由一条条明锐的彼此分立的谱线组成的线状光谱，每一条光谱线对应于一定的波长，这种线状光谱只反映原子或离子的性质而与原子或离子来源的分子状态无关。原子光谱法：是以测量气态原子或离子外层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的成分分析方法。原子光谱法应用范围：可以确定试样物质的元素组成和含量，但不能给出物质分子结构的信息。原子能级：量子化

基态激发态1.原子光谱法和分子光谱法*分子光谱法：是以测量分子转动能级、分子中原子的振动能级（包括分子转动能级）和分子电子能级（包括振-转能级）跃迁所产生的分子光谱为基础的定性、定量和物质结构分析方法。分子能级：连续的光谱带系（电子-振动-转动光谱）

带状光谱*Absorbspectrumandemissionspectrum

吸收光谱：用具有线状或连续光谱的光源（电磁辐射）照射样品，其原子或分子选择吸收某些具有适宜能量的光子后，由基态跃迁至激发态，在相应波长位置出现吸收线或吸收带，所形成的光谱为吸收光谱。基态激发态吸收光谱法：利用物质的吸收光谱进行定性、定量及结构分析的方法。2.吸收光谱和发射光谱*发射光谱：构成物质的原子、离子或分子受到辐射能、热能、电能或化学能的激发，电子由激发态回至基态所产生的光谱。激发态基态

发射光谱法：利用物质发射光谱进行定性定量分析方法。*1.特点：(1)灵敏度高。原子发射光谱法的最低检出限是0.1ng·mL-1。(2)使用试样量少。(3)光学分析法适用的被测组分含量范围很广泛。适用于微量、痕量甚至超痕量组分的分析。(4)分析速度快。(5)多元素同时测定。光学分析法的特点和应用2.应用:(1)成分分析。(2)化学、物理化学各种参数的测定。(3)化学反应机理的研究。(4)分子结构的测定。(5)遥感分析。(6)特征分析。人有了知识