光譜分析法導(dǎo)論(1)(已修改)
2025-05-08 13:58 本頁面
【正文】 主講：張敬華 Instrumental Analysis 光學(xué)分析法導(dǎo)論 Introduction to Optical Analysis 本章教學(xué)目的 : ?掌握電磁輻射的波動性 ,粒子性及量子力學(xué)性質(zhì) 。 ?掌握光學(xué)分析儀器各部件及其作用 。 光學(xué)分析法導(dǎo)論 Introduction to Optical Analysis 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 光學(xué)分析法 ： 基于電磁輻射能量與待測物質(zhì)相互作用后所產(chǎn)生的輻射信號 與物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)關(guān)系所建立起來的分析方法；分為光譜法和非光譜法 . 電磁輻射范圍：射線～無線電波所有范圍； 相互作用方式： 發(fā)射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等； 應(yīng)用領(lǐng)域 ： 光譜分析法在研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)表征、表面分析等方面具有其他方法不可區(qū)代的地位； 光譜分析法的三個基本過程： （ 1） 能源提供能量； （ 2） 能量與被測物之間的相互作用； （ 3） 產(chǎn)生信號 。 基本特點： （ 1） 所有光分析法均包含三個基本過程； （ 2） 選擇性測量 ， 不涉及混合物分離 （ 不同于色譜分析 ） ； （ 3） 涉及大量光學(xué)元器件 。 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 ： 在空間高速傳播的能量粒子（光子）流。 真空中為光速 c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ 式中： c：光速； λ：波長； ν：頻率； σ：波數(shù) ； E ：能量； h：普朗克常數(shù) 波長（ λ）：表示相鄰兩個光波各相應(yīng)點間的直線距離 。 波數(shù)（ ω）：指在單位長度內(nèi)波的數(shù)目。 頻率（ γ）：指在 1秒時間內(nèi)經(jīng)過某點的波數(shù)（即每秒內(nèi)振動的次數(shù)）。 能量 (E)：光子所具有的能量。 電磁輻射具有波動性和微粒性 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 (1) 散射 丁鐸爾散射和分子散射； (2) 折射 折射是光在兩種介質(zhì)中的傳播速度不同； (3) 反射 光的傳播方向改變 (4) 干涉 相干波的互相疊加 (5) 衍射 光繞過物體而彎曲地向他后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象； (6) 偏振 只在一個固定方向有振動的光稱為平面偏光。 光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和黑體輻射都體現(xiàn)了電磁輻射的粒子性。 康普頓效應(yīng)： 1923年美國物理學(xué)家研究散射時發(fā)現(xiàn)有的散射光的波長大于原光的波長，其波長的增量隨著散射角度的不同而變化。 黑體輻射：所入射的電磁輻射被全部吸收，沒有反射，沒有折射。 磁輻射的粒子性證明光子具有動量、能量。 E = hν 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 根據(jù)量子理論，原子、離子和分子有確定的能量，它們僅能存在于一定的不連續(xù)的能態(tài)上。當(dāng)物質(zhì)改變其能態(tài)時，吸收或發(fā)射的能量應(yīng)完全等于兩能級間的能量差。 E1E0=h v=h c/λ 原子或分子的最低能態(tài)稱為基態(tài)，較高能態(tài)稱為激態(tài)。 室溫下，物質(zhì)一般都處在他們的基態(tài)。 第二章 光譜分析法導(dǎo)論 發(fā)射 ： 處于激發(fā)態(tài)的粒子將吸收的能量以光的形式釋放出 粒子的受激途徑： ⑴電子或其它粒子轟擊 可得到 X射線； ⑵高壓交流火化、電弧、火焰等 紫外、可見或紅外輻射； ⑶電磁輻射照射 熒光； ⑷化學(xué)反應(yīng)
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