儀器分析光學分析法導論(參考版)
2025-05-10 22:21本頁面
【正文】 光源與試樣相互作用的場所 （ 1） 吸收池 紫外 可見分光光度法：石英比色皿 熒光分析法： 紅外分光光度法：將試樣與溴化鉀壓制成透明片 （ 2） 特殊裝置 原子吸收分光光度法：霧化器中霧化 ， 在火焰中 ， 元素由離子態(tài) → 原子； 原子發(fā)射光譜分析：試樣噴入火焰； 詳細內容在相關章節(jié)中介紹 。復合光經色散元件分開后 ， 在 出口 曲面上形成相當于每條光譜線的 像 ， 即光譜 。mm1的光柵來色散 Li的 。 如寬度 50mm， N=1200條 /mm， 一級光譜的分辨率： R=1 50 1200=6 104 例 ：用 dn/dλ = 104nm1的 60176。 倒線色散率：用 dλ/dl 表示， dλ/dl 值越大，色散率越小 光柵的分辨能力 光柵的分辨能力根據Rakleigh準則來確定 。 角色散率只與色散元件的性能有關；線色散率還與儀器的焦距有關 。 光柵的參數(shù)： 光柵的特性可用 色散率 和 分辨率 來表征 ， 當入射角不變時 ， 光柵的 角色散率 可通過對光柵公式求導得到： ???c o sdKdd ? dθ/dλ為衍射角對波長的變化率 ， 即光柵的角色散率 。 在某一光譜級次中， 即當 K, α, d一定時 ，波長 愈 長 的單色光 ， 衍射角 愈 大 。 sinθ)=Kλ dsinα為相鄰入射光波 Ⅰ 與 Ⅱ 的光程差； dsinθ為相鄰衍射光波 Ⅰ ’與 Ⅱ ’的光程差； d (sinα177。 1, 177。 光柵的色散原理 光柵公式： d (sinα177。 FEI=2JCK，其后各縫隙的光程差將以等差級數(shù)增加 ， 3JCK 、 4JCK等 。 光柵 (p79) 通過在平板玻璃或金屬板上刻劃出一道道等寬 、 等間距的刻痕制成 。 平行光經過棱鏡后按波長順序排列成為單色光；經聚焦后在焦面上的不同位置上成像 ， 獲得按波長展開的光譜； 棱鏡的光學特性可用 色散率 和 分辨率來表征 ； 棱鏡的特性與參數(shù) （ 1） 色散率 角色散率 ：用 dθ/dλ表示 ， 表示 偏向角 θ對波長的變化率； ?????dd2s in12s in2dd22nn??? 棱鏡的 頂角 α 越大或 折射率 n越大 ， 角色散率越大 ， 分開 兩條 相鄰 譜線的能力 越強 ， 但 頂角越大 ，反射損失也增大 ， 通常為 60度角； （ 2）分辨率 相鄰兩條靠得很近的譜線分開的能力： ???dd nbR ????： 兩條相鄰譜線的平均波長；△ λ： 兩條譜線的波長差； b：棱鏡的底邊長度； n：棱鏡介質材料的折射率。 一、 光分析法儀器的基本流程 general process of spectrometry 光譜儀器通常包括五個基本單元： 光源；單色器；樣品；檢測器；顯示與數(shù)據處理； 光源 單色器 樣品池 檢測器 記錄裝置 二、 光分析法儀器的基本單元 main parts of spectrometry 1. 光源 依據方法不同 ， 采用不同的光源：火焰 、 燈 、 激光 、 電火花 、 電弧等；依據光源性質不同 ， 分為： 連續(xù)光源 ：在較大范圍提供連續(xù)波長的光源 ，氫燈 、 氘燈 、 鎢絲燈等； 線光源 ：提供特定波長的光源 ， 金屬蒸氣燈 (汞燈 、 鈉蒸氣燈 )、 空心陰極燈 、 激光等； 1. 光源 H2燈 紫外光源 D2燈 160 375 nm W 燈 320 2 5 0 0 nm 可見光源 氙燈 250 7 0 0 nm N ern st 燈 連續(xù)光源 紅外光源 硅碳棒 6000 5 0 0 0 cm 1之間有最大強度 H g 燈 254 734 nm 金屬蒸汽燈 N a 燈 5 8 9 .0nm ， 589 .6nm 空心陰極燈 空心陰極燈 高強度空心陰極燈 也稱元素燈 紅寶石激光器 693 .4nm H e Ne 激光器 6 3 2 .8nm 激光 * A r 離子激光器 5 1 5 .4nm ， 4 8 8 .0nm 直流電弧 交流電弧 火花 線光源 發(fā)射光譜光源 ICP 電能 單色器 ：獲得高光譜純度輻射束的裝置 ， 而輻射束的波長可在很寬范圍內任意改變； 主要部件 ： （ 1） 進口狹縫； （ 2） 準直裝置 (透鏡或反射鏡 )：使輻射束成為平行光線； （ 3） 色散裝置 (棱鏡 、 光柵 )：使不同波長的輻射以不同的角度進行傳播； （ 4） 聚焦透鏡或凹面反射鏡 ， 使每個單色光束在單色器
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