光学分析法概论（课件）《分析化学基础》光化学分析法的分类同步教学（人卫版供医学检验技术专业用第3版）

光学分析法的分类 1 一、按照电磁辐射与物质的相互作用分类 1.光谱法 物质内部发生能级跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长的变化，所得的图谱称为光谱，利用光谱进行定性定量和结构分析，包括吸收光谱法，发射光谱法和散射光谱法。 2 吸收光谱 (absorption spectrum) 1 1 (nm) 吸 光 度 (A) 1 2 3 4 5 6 … n 3 带状光谱 nm 光谱的不同形式 4 线状光谱 5 连续光谱：由炽热的固体或液体发射。 太阳连续光谱 6 2.非光谱法 不涉及物质内部能级的跃迁，仅通过测量电磁辐射的某些基本性质(反射、折射、干涉、衍射和偏振)的变化, 主要有折射法，旋光法，浊度法，X-射线衍射法和圆二色法等。 7 利用X-射线能够绕过障碍物而弯曲地向后面传播的现象，是测定晶体结构的重要手段。 DNA晶体的X射线衍射照片(by Rosalind Franklin) X-射线衍射法 (X-ray diffraction analysis, XRD) 8 二、按照作用物不同分类 1.原子光谱法(atomic spectroscopy) 以测量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，为线状光谱。 2.分子光谱法(molecular spectroscopy) 由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生，为带光谱。 9 三、按辐射能转换方向分类 1. 原子吸收光谱法(第十三章) 原子外层电子跃迁的两个能级之间的能量差 可确定试样的元素组成和含量，但不能给出分子结构的信息 (一) 吸收光谱法 定义：物质吸收相应的辐射能而产生的光谱。 10 (1) 紫外-可见分光光度法(第十章) 价电子能级跃迁而产生，伴随振动能级等跃迁，带状光谱。电子能级间隔1～20eV，波长200～760nm。 2. 分子吸收光谱法 (2) 红外分光光度法(第十二章) 属于分子振-转光谱，能量差为0.05～1eV，波长1250～25000nm。 11 (3) 核磁共振波谱法(第十四章) 是原子核自旋能级跃迁，激发波长是在60cm～300m的电磁波。 (4) 拉曼光谱法 利用拉曼散射获得结果。 12 (二)发射光谱法 定义：原子或分子受激发后，电子由激发态回至基态所产生的光谱为发射光谱。 1．原子发射光谱法 气态金属原子与高能量粒子(电子、原子或分子)碰撞而激发，发射出的特征线状光谱。 2．原子荧光光谱法 气态金属原子受电磁辐射(一次辐射)激发后，发射的二次辐射。 13 3. 分子荧光(第十二章)和磷光光谱法 物质分子受辐射激发后其外层电子由基态跃迁到激发态，当它们返回基态时，以辐射的形式释放出能量。 4. 化学发光分析 在一些特殊的化学反应中，由于吸收了反应所释放出的化学能而处于电子激发态的反应中间体或反应产物，由激发态回到基态时所产生的一种光辐射。 14 质谱是分子离子和碎片离子依其质荷比(m/z)大小依次进行排列所成的质量谱(mass spectrum)。根据质谱的分析，来确定分子的原子组成、分子量、分子式和分子结构的方法称为质谱法。 四、质谱法(第十五章) 15 光学分析法 光谱分析法 非光谱分析法 原子光谱分析法 分子光谱分析法 原 子 吸 收 光 谱 原 子 发 射 光 谱 原 子 荧 光 光 谱 X 射 线 荧 光 光 谱 折 射 法 圆 二 色 性 法 X 射 线 衍 射 法 干 涉 法 旋 光 法 紫 外 光 谱 法 红 外 光 谱 法 分 子 荧 光 光 谱 法 分 子 磷 光 光 谱 法 核 磁 共 振 波 谱 法 16 光谱分析法 吸收光谱法 发射光谱法 原子光谱法 分子光谱法 原 子 发 射 原 子 吸 收 原 子 荧 光 X 射 线 荧 光 原 子 吸 收 紫 外 可 见 红 外 可 见 核 磁 共 振 紫 外 可 见 红 外 可 见 分 子 荧 光 分 子 磷 光 核 磁 共 振 化 学 发 光 原 子 发 射 原 子 荧 光 分 子 荧 光 分 子 磷 光 X 射 线 荧 光 化 学 发 光 17 $$