【正文】 向的現(xiàn)象 （ 1） 散射的分類 按碰撞粒子大小的不同 應(yīng)用 : 濁度分析法、比濁法 丁達爾散射 (Tyndall)： 分子散射： 性質(zhì)： ?散射 ＝ ?入射 ；散射強度 I ∝ 1/ ?2，可以肉眼觀察到。 性質(zhì)： ?散射 ＝ ?入射， 散射強度 I ∝ 1/ ?4，強度弱 應(yīng)用 : 共振瑞利散射光譜法 瑞利散射 (Rayleigh)： 拉曼散射 (Raman) ： 性質(zhì)： ?散射 ≠ ?入射， 散射強度 I ∝ 1/ ?4，強度弱 應(yīng)用 : 拉曼（散射）光譜法 定義：粒子直徑大于或近似于入射光波長時所產(chǎn)生的散射。 r （入射光） （反射光） （折射光） 入射角 反射角 折射角 法線 折射 ：光線從一種介質(zhì)進入另一種不同的介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象 反射 ：入射光與物質(zhì)碰撞而按反射定律改變傳播方向的現(xiàn)象 五 電磁輻射與物質(zhì)的相互作用 電磁輻射的基本性質(zhì) 折射率 (n) ： 光在真空中的傳播速度與其在介質(zhì)中的傳播速度的比 絕對折射率 : 任何介質(zhì)對于真空或空氣的折射率 相對折射率 (n2,1)： 光從介質(zhì) 1進入介質(zhì) 2時，其入射角 i與折射角 r的正弦比 注 意： ?折射率（ n）與介質(zhì)有關(guān)， 玻璃比石英的折 射率大，因此，玻璃不能透過紫外光 ? 折射率（ n）是波長（ ?） 的函數(shù)，因為不同 波長的光在同一介質(zhì)（非真空）中傳播時， 具有不同的傳播速度（ v）； ?越小， v 越小， n 越大， 即短波的折射率大于長波的 。 產(chǎn)生明條紋的條件： ?＝ ?2k?(?/2) （式中： ?為兩相干波相遇時走過的光程差； ?為光的波長 k為包括 0的整數(shù)） 產(chǎn)生暗條紋的條件： ?＝ ?(2k＋ 1)?(?/2) 五 電磁輻射與物質(zhì)的相互作用 電磁輻射的基本性質(zhì) 衍射（ Diffraction） 當一束平行光通過窄的開口如狹縫時發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。 22 光學分析法 一、光學分析法的分類 按光與物質(zhì)相互作用時，有無能量交換分 非光譜分析法 光譜 分析法 按測量參數(shù)不同分 折射法 旋光法（圓二色法） 比濁法 衍射法 按躍遷能級的不同分 x射線吸收光譜、 x射線熒光光譜 原子吸收、原子發(fā)射、原子熒光光譜法 紫外 可見分光光度法 熒光、磷光、化學發(fā)光光譜法 紅外光譜法、拉曼光譜法 M246。 原子內(nèi)層電子 中間部分 真空紫外吸收 10 ? 100nm 原子外層電子 紫外 可見吸收、發(fā)射和熒光 180 ?780nm 分子價電子 紅外吸收和拉曼散射 ?300?m 分子轉(zhuǎn)動和振動 長波部分 微波吸收區(qū) ? 分子轉(zhuǎn)動 電子自旋共振 3 cm 磁場中電子自旋 核磁共振 ?10m 磁場中核自旋 光學 光譜區(qū) 微波區(qū)、 射頻區(qū) 電磁輻射的基本性質(zhì) 二、光譜的形狀 光譜分析法 由氣態(tài)自由基或小分子振動 轉(zhuǎn)動能級躍遷所產(chǎn)生的光譜。 線光譜 (Line spectra): 由強度不同的譜線（線寬約為 105 nm） 和暗區(qū)相間而成的銳線光譜。 原子光譜屬于線光譜 帶狀光譜 (Band spectra) 由一系列相隔很近的線光譜組成，因儀器不能分辨而形成的具有一定寬度（一般為幾個至幾十個 nm)的光譜 ? ( nm )光強度 波長 400 450 500 550 600 650波長 光強度 二、光譜的形狀 光譜分析法 線光譜 帶光譜 線光譜與帶光譜的產(chǎn)生 二、光譜的形狀 光譜分析法 固體被加熱到熾熱狀態(tài)時 ， 無數(shù)原子和分子的運動或振動所產(chǎn)生的熱輻射 ， 也稱黑體輻射 。 溫度越高 ， 輻射越強 ， 而且短波長的輻射強度增加得最快 。 連續(xù)光譜 (Continuum spectra)： 在一定范圍內(nèi)。 167。 光源系統(tǒng) 試樣引入 系統(tǒng) 波長選擇 系統(tǒng) 檢測系統(tǒng) 信號處理器 吸收 光譜儀 光源系統(tǒng) 試樣引入 系統(tǒng) 波長選擇 系統(tǒng) 檢測系統(tǒng) 信號處理器 熒光、磷光 及散射光 波長選擇系統(tǒng) 光源 +試樣引入系統(tǒng) 波長選擇 系統(tǒng) 檢測系統(tǒng) 信號處理器 發(fā)射及 化學發(fā)光 對光源的要求 ? 強度大（分析靈敏度高） ? 穩(wěn)定（分析重現(xiàn)性好） 光源的分類及常用光源 分 類 光源 主要用于紫外 可見吸收光譜、紅外光譜、分子熒光、散射光譜等 主要用于原子吸收光譜、原子熒光 連續(xù)光源 線光源 脈沖光源（激光器） 主要用于熒光、散射、紅外和吸收光譜 發(fā)射光譜光源 主要用于原子發(fā)射光譜中 二、光源系統(tǒng) 光譜分析儀器 連 續(xù) 光 源 紫外光源 H2燈和 D2燈 160375nm 可見光源 W燈 3202500nm Xe燈 160900nm 紅外光源 Nernst燈 6000400cm1之間有較大強度 硅碳棒 線 光 源 金屬蒸汽燈 Hg燈 254734nm Na燈 、 空心陰極燈 各種元素燈 激 光 光 源 線光源 固體激光器 (紅寶石激光器 ) 6934197。 連續(xù)光源 染料激光器 半導體激光器 發(fā)射光譜光源 直流電弧、交流電弧、電火花各種等離子體光源 電能 二、光源系統(tǒng) 光譜分析儀器 常見光源 得到的單色光具有一定的強度和盡量窄的波長范圍 1. 單色器或波長選擇器（ monochromator, wavelength selector） 將由不同波長的 “ 復合光 ” 分開為一系列 “ 單一 ” 波長的 “ 單色光 ” 的器件。 包括：入射狹縫、準直裝置、色散裝置、聚焦透鏡或凹面反射鏡、出口狹縫 3. 單色器的結(jié)構(gòu) 三、波長選擇系統(tǒng)（單色器） 光譜分析儀器 棱鏡單色儀 入射狹縫 準直鏡 物鏡 棱鏡 焦面 出射狹縫 f 入射狹縫 光柵 出射狹縫 f 光柵單色儀 三、波長選擇系統(tǒng)（單色器） 光譜分析儀器 3. 單色器的結(jié)構(gòu) 濾光片 棱 鏡 光 柵 邁克孫干涉儀 三、波長選擇系統(tǒng)（單色器） 光譜分析儀器 4. 常用單色元件 光譜分析儀器 （ 1）濾光片 吸收濾光片 干涉濾光片 有色玻璃或染料薄膜 發(fā)生干涉現(xiàn)象，產(chǎn)生分光 結(jié)構(gòu)與原