内容正文:
第八章
光谱分析法概论
光学分析法:
基于物质与电磁辐射的相互作用建立起来的仪器分析方法。
电磁辐射
物质
产生辐射信号
辐射信号变化
1.光学分析法分为
光谱分析法
非光谱分析法
2.光学(光谱)分析法过程
①有光源提供能量
②能量与被测物质相互作用
③产生被检测讯号
3. 应用:定性、定量和结构分析
重要作用-分析化学的重要组成部分
第一节 电磁辐射及其与物质的相互作用
1.光的波粒二象性
波动性:用表示波长、σ表示波数、ν表
示频率
ν= c/ =cσ
微粒性:光子具有能量
E=hν=hc/=hcσ
光是一种电磁辐射(电磁波) :以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量。
一、电磁辐射和电磁波谱
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
2.电磁波谱
电磁辐射按波长顺序排列成电磁波谱.
电磁波 波长 相关光学分析法
γ射线 <0.01nm
X射线 0.01-10nm
紫外可见光 200-760nm 紫外可见分光光度法
红外光 2.5-25m 红外吸收光谱法
微波 1-300mm
无线电波 >300mm 核磁共振波谱法
高能辐射区 γ射线 核能级跃迁
χ射线 内层电子能级的跃迁
光学光谱区 紫外光 原子和分子外层电子能级的跃迁
可见光
红外光 分子振动和转动能级的跃迁
波谱区 微波 分子转动能级及电子自旋能级跃迁
无线电波 原子核自旋能级的跃迁
电磁辐射与量子跃迁类型
物质有内能变化
吸收
发射
折射
散射
反射
干涉和衍射
物质无内能变化
拉曼散射
光谱法
非光谱法
二、电磁辐射与物质相互作用
吸收光谱法
发射光谱法
光谱法
非光谱法
原子光谱法
分子光谱法
第二节 光学分析法的分类
光学分析法
一、光谱法与非光谱法
光谱法-与能级跃迁有关
非光谱法-不涉及能级跃迁,只改变传播方
向、速度或某些物理性质
二、原子光谱法和分子光谱法
测定气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的分析方法。
用于确定样品的元素组成或含量。
1. 原子光谱法
2.分子光谱法
测量分子中电子能级、分子中原子的振动能级和分子转动能级跃迁所产生的分子光谱为基础的定性、定量和结构分析方法。
0
0
0
0
0
1
3
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
0
2
1
4
3
0
0
0
0
0
1
3
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
0
2
1
4
3
△V=1, △J=1
△J=1
n=1
n=2
△n=1, △V=1, △J=土1
V J
V J
分子能级跃迁示意图
n-主量子数
V-振动量子数
J-转动量子数
三、吸收光谱法和发射光谱法
(一)吸收光谱法
利用吸收光谱进行定性、定量和进行结构分析的方法。
产生的条件:h=E
表:9-3
(二)发射光谱法
利用物质的发射光谱进行定性、定量和进行结构分析的方法。
产生:
物质吸收光或其他能量跃迁到激发态,以辐射的形式释放能量由激发态回到基态,产生发射光谱。
举例:荧光光谱法
非光谱法(反射、折射、干涉等)
与物质内部能级跃迁无关,记录光与物质作用后光的方向或物理性质的变化
发射光谱法
(荧光分析法)
光谱法
吸收光谱法
(紫外可见、红外、核磁)
散射光谱法
(拉曼散射)
与物质内部能级跃迁有关
光谱法:记录光强随波长的变化得到的曲线叫光谱。利用光谱进行分析的方法叫光谱法。
A
光谱法与非光谱法
$$