9光学分析法概论（课件）- 《分析化学》同步教学（吉林大学版）

9.1 电磁辐射及其与物质的相互作用 第九章 光学分析法概论 Topic to Optical Analysis 9.2 光学分析法的分类 9.3 光谱分析仪器 9.4 光谱分析法的发展概况 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-2 三个核心内容： 辐射的性质 辐射及其与物质相互作用的原理 信息检测、处理分析 光学分析法的定义：根据物质与辐射能间的相互作用所建立起来的定性、定量和结构分析的方法。 何谓光学分析法 Optical Analysis 三个基本过程 电磁波(光源)产生辐射 辐射能与被测物相互作用 产生讯号信息 上一内容 下一内容 光学分析法：基于物质产生的电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用后产生的辐射信号及其信号变化来测定物质的性质、含量和结构的一类仪器分析方法。 光分的三个基本过程：电磁波(光源)产生辐射、辐射能与被测物相互作用、产生讯号信息 三个核心内容：辐射的性质、辐射及其与物质相互作用的原理、信息检测、处理分析 11 一月 2024 50-3 9.1 电磁辐射及其与物质的相互作用 一、电磁辐射和电磁波 二、电磁辐射与物质的相互作用 返回目录 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-4 1、电磁辐射 电磁辐射 ：以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的光（量）子流。 波动性:  = c ，σ=1/ = / c 微粒性：E = h = hc /  = hcσ 一、电磁辐射和电磁波谱 h＝ 6.6262×10－34 J·s c＝2.997925×1010 cm/s 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-5 2.1 电磁波谱：定义 电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称电磁波谱 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-6 2.2 电磁波谱：种类 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-7 2.3 电磁波谱：性质 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-8 γ射线X射线紫外光可见光红外光微波无线电波 高能辐射区 光学光谱区 波谱区 原子核能级跃迁 内层电子能级跃迁 原子和分子外层 电子能级的跃迁 分子转动能级跃迁 分子振动能级跃迁 分子转动能级跃迁 电子自旋能级跃迁 原子核自旋能级跃迁 2.4 电磁波谱：光谱分区与作用 返回目录 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-9 1、相互作用的三种结果 物质的内能不发生变化：非光谱分析法 物质内能发生变化：能级跃迁，光谱分析法 引发化学反应：光化学反应等 二、电磁辐射与物质的相互作用 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-10 光学性质 物理光学性质： 化学光学性质：光化学反应 物质结构与量子化学 原子结构 分子结构 基础知识：光的性质、物质结构与量子化学 超新星 黑洞 高能宇宙射线 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-11 吸收：物质吸收辐射能由基态跃迁至激发态 发射：物质被激发后由激发态回迁至基态并发出辐射 2、电磁辐射与物质相互作用的光学性质 返回目录 氢原子能级与光谱系 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-12 ③散射： 波长不变 拉曼散射 布里渊散射 米氏散射 瑞利散射 散射 波长改变 原子或分子的微观结构 拉曼光谱：散射光频率与入射光频率之差称为拉曼位移，相关于分子的振动频率 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-13 折射与反射：光在两种不同介质中传播 折射：折光率 返回目录 反射： 反射率（反射分数）随两种介质的折射率之差增加而增大。当光垂直投射到界面时： 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-14 干涉和衍射： 干涉：光波相位的相干与叠加，产生明暗相间的条纹。频向叠加；弯曲绕物或穿缝； 衍射：光波通过狭缝时，以一定的角度向外辐射并使光线重新分布的现象。衍射结果：明暗相间，方向和强度均改变。 返回目录 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-15 偏振与旋光： 旋光性：利用使平面偏振光发生旋转的性质。由左右旋圆偏振光传播速度不同所致。 园二色性：光学活性物质对左、右旋圆偏振光的吸收率不同，其光吸收的差值称为该物质的圆二色性(circular dichroism , CD) 。 返回目录 + 平面偏振光 = 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-16 9.2 光学分析法的分类 一、光谱分析法与非光谱分析法 二、光谱分析法的分类 （一）分子光谱法与原子光谱法 （二）吸收光谱法与发射光谱法 返回目录 上一内容 下一内容 11 一月 2024 50-17 基于辐射的类别分类 辐射的发射 发射波谱法、荧光波谱法、火焰光度法、 放射