【正文】 對比較簡單（線光譜）。分子的任意兩能級之間的能量差所對應(yīng)的頻率基本上處于紫外、可見和紅外光區(qū)，因此 , 分子主要吸收紫外、可見和紅外電磁輻射，表現(xiàn)為紫外 可見吸收光譜 和 紅外吸收光譜 。 ? 這種磁場誘導(dǎo)產(chǎn)生的不同能級間的能量差很小，對于 原子核 ，一般吸收 30~500MHz（ λ=1000 ~60 cm）的射頻無線電波，而對于 電子 來講，則吸收頻率為 9500 MHz（ λ=3 cm ）左右的微波，據(jù)此分別建立了 核磁共振波譜法（ NMR） 和 電子自旋共振波譜法 （ ESR）。 1. 原子發(fā)射 原子發(fā)射特征頻率輻射能級發(fā)射躍遷示意圖 2. 分子發(fā)射 ? 與分子外層電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級相關(guān)。 ? 輻射弛豫通過分子 發(fā)射電磁波 的形式釋放能量，而非輻射弛豫通過其他形式釋放能量 (如 動能或熱能)。 射 折射和反射 當(dāng)光作用于兩種物質(zhì)的界面時(shí)，將發(fā)生折射和反射現(xiàn)象，光的折射和反射如圖所示。 光的干涉 雙縫干涉 激光束 雙縫 屏 屏上看到明暗相間的條紋 光學(xué)分析法 ? (測量信號與能級躍遷無關(guān) ) ? ? 基于測量物質(zhì)折射率的方法稱為 折射法 。這種方法已被應(yīng)用于研究水、膠體溶液、發(fā)酵液、牛奶以及測定血漿、血液中的二氧化碳，酶的活性和重水濃度等。 ? ? 本法是測量光線通過膠體溶液或懸浮液后的散射光強(qiáng)度 來進(jìn)行定量分析，主要適用于測定BaSO AgCl及其他膠體沉淀溶液的濃度。 ；形成衍射圖的時(shí)間短，只需幾秒鐘。 基于原子、分子外層 電子 能級躍遷的光譜法 ? 包括原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法、紫外 可見吸收光譜法、分子熒光光譜法、分子磷光光譜法、化學(xué)發(fā)光分析法，吸收或發(fā)射光譜的波段范圍在 紫外 可見 光區(qū)，即200nm～ 800nm之間?？啥繙y定周期表中 六十多種金屬元素 ，檢出限在 ng/mL水平。 ? 可見吸收光譜法 ? 紫外 可見吸收光譜是一種分子吸收光譜法，該方法利用分子吸收紫外 可見光，產(chǎn)生分子外層電子能級躍遷所形成的吸收光譜，可進(jìn)行分子物質(zhì)的定量測定，其定量測定基礎(chǔ)是 LambertBeer定律。激發(fā)態(tài)分子躍回基態(tài)時(shí)，就發(fā)出一定波長的光。 ?由于能產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的反應(yīng)體系少，所以應(yīng)用對象范圍小。 、振動能級躍遷的光譜法 ? ? 與原子 內(nèi)層電子 能級躍遷相關(guān)的光譜法為 X射線分析法 ， 它是基于高能電子的減速運(yùn)動或原子內(nèi)層電子躍遷所產(chǎn)生的短波電磁輻射所建立的分析方法，包括 X射線熒光法、 X射線吸收法和 X射線衍射法。 ? 如果這種散射是光子與物質(zhì)分子發(fā)生能量交換所產(chǎn)生，則不僅光子的運(yùn)動方向發(fā)生變化，它的能量也發(fā)生變化，則稱為 Raman散射 ，其散射光的頻率與入射光的頻率不同，產(chǎn)生 Raman位移。 ? 一般來說，在原子光譜分析中連續(xù)光譜是一種干擾因素。 0l og IA bcI ???. 光譜分析儀器基本結(jié)構(gòu) . 光譜分析儀器基本結(jié)構(gòu) ? 典型的光譜儀一般都由五個(gè)部分組成，即： ? 光源系統(tǒng) ； ? ； ? ， 通常是色散元件和狹縫組成的單色器； ? ， 一般是將輻射能轉(zhuǎn)換成電信號； ? ，并在標(biāo)尺、示波器、數(shù)字計(jì)、記錄紙等顯示器上顯示轉(zhuǎn)換信號。 光源有連續(xù)光源和線光源等。 它們在低壓（ ??103Pa） 下以電激發(fā)的方式產(chǎn)生的連續(xù)光譜范圍為 160 375 nm。 （ 2）可見光源 ?可見光區(qū)最常見的光源是 鎢絲燈 。 光強(qiáng)最大的區(qū)域在 6000 5000cm1。 把電壓加到固定在封套上的一對電極上時(shí)，就會激發(fā)出元素的特征線光譜。 ? 在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與 正離子 數(shù)目增加，以維持放電。濺射與蒸發(fā)出來的原子進(jìn)入空腔內(nèi)，再與電子、原子、離子等發(fā)生第二類碰撞而受到 激發(fā) ，發(fā)射出相應(yīng)元素的特征的 共振輻射 。 ? 激光器 是典型的脈沖光源，通過原子或分子受激輻射產(chǎn)生激光。 . 波長選擇系統(tǒng) 波長選擇系統(tǒng)示意圖 理論上，光譜分析所檢測的信號，不管是吸收信號、發(fā)射信號或散射信號，都應(yīng)該是 單一波長光 的信號。 ? 干涉濾光片： 通過光的干涉作用而獲得窄的輻射帶寬，通常由兩層半透明銀膜和銀膜間的介電薄膜（常為氟化鈣或氟化鎂）組成。近代光譜儀主要采用 反射光柵 作為色散元件，典型的反射光柵是平面反射光柵和凹面反射光柵。 () 2 s i nbnn d i? ?? 中階梯光柵刻槽密度較?。ㄈ?8～ 80條 /mm），但刻槽深度大（為數(shù)微米），閃耀角大，對紫外 可見光譜區(qū)工作級次達(dá) 40～ 120級，因此譜級重疊十分嚴(yán)重。將顯影后的基坯再放入真空系統(tǒng)中鍍反射鋁膜和保護(hù)膜就得到全息光柵。根據(jù) Rayleigh準(zhǔn)則，在波長相近的兩條譜線中，當(dāng)一條譜線波長的極大值正好落在另一譜線波長的極小值上時(shí)，則認(rèn)為這兩條線是可分辨的。）表示單色器出射光的 帶寬 ， S（ μm ）表示出射狹縫寬度， D（ 197。 ? 狹縫越小，光譜的分辨率越高，越接近真實(shí)光譜，但狹縫太小可能導(dǎo)致通過狹縫的光通量太小，光信號太弱，以至于現(xiàn)有的檢測器難以有效地檢測到光信號。 ? 紫外 可見吸收光譜、分子熒光光譜、分子磷光光譜、化學(xué)發(fā)光光譜均適用于紫外 可見波段，均采用 溶液 樣品，原因是水及一般的溶劑在紫外 可見波段均不吸光。 ? 一類檢測器的信號轉(zhuǎn)換功能主要通過 光敏材料 來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)光作用于光敏材料時(shí)，光敏材料釋放出電子，由此實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換； ? 另一類檢測器的信號轉(zhuǎn)換功能主要通過 半導(dǎo)體材料 來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)光作用于半導(dǎo)體材料時(shí)，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電特性將發(fā)生改變，并實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。 ? 常見的光電檢測器包括硒光電池、真空光電管、光導(dǎo)檢測器、硅二極管、光電倍增管以及硅二極管陣列和電荷轉(zhuǎn)移器件等。將硒沉積在鐵或銅的金屬基板上，硒表面再覆蓋一層金、銀或其他金屬的透明金屬層就構(gòu)成了硒光電池。 ? 敏感元件通常由金屬鉛、鎘、鎵、銦的硫化物、硒化物及碲化物形成的半導(dǎo)體晶體組成?？身憫?yīng)的光譜范圍為 190～1100nm。 7. 電荷轉(zhuǎn)移器件 ? 電荷轉(zhuǎn)移器件是新型的 多道 檢測器，因其將電荷從收集區(qū)轉(zhuǎn)移到檢測區(qū)后完成測定而得名。 ? 除光導(dǎo)電檢測器以外， 熱檢測器 廣泛用于 紅外 輻射的檢測，其響應(yīng)值與入射輻射的平均功率相關(guān)聯(lián)。 2. 測熱輻射計(jì) 信號處理和讀出系統(tǒng) ? 信號處理和讀出系統(tǒng)主要由信號處理器和讀出器件組成。 ? 在現(xiàn)代分析儀器中，常用的讀出器件有數(shù)字表、記錄儀、電位計(jì)標(biāo)尺、陰極射線管等。它包括：改善信噪比和低輻射強(qiáng)度的靈敏度；提高給定測量時(shí)間的測量精度；降低光電倍增管電壓和溫度的