7.1紫外吸收光谱基础知识（课件）-《分析化学》同步教学（高教版）

紫外吸收光谱基础知识 1 （1）电磁辐射：光是一种电磁辐射（又称电磁波），它具有波动性与粒子性。 光的波动性主要体现为光的反射、折射、干涉、衍射以及偏振等现象，常用波长λ、波数σ和频率v来表征。波长、波数和频率的关系为： 式中，ｃ为光在真空中的传播速度，ｃ＝2.997925×108m/s。 1.电磁辐射与电磁波谱 紫外吸收光谱基础知识 光的粒子性主要体现在热辐射、光的吸收和发射、光电效应以及光的化学作用等方面。 光的粒子性用每个光子具有的能量E作为表征。光子的能量与波长成反比，与频率成正比，波长愈长，光子能量愈小；波长愈短，光子能量愈大。它们的关系如下： 式中，h是普朗克(Planck)常数，h＝6.6262×10-34J·s；E为光子能量，单位常用电子伏特（eV）或焦耳（J）（1eV＝1.6022×10-19J）。 1.电磁辐射与电磁波谱 紫外吸收光谱基础知识 （2）电磁波谱 电磁辐射区段 波长范围 能级跃迁的类型 γ射线 10-3～0.1nm 原子核能级 X射线 0.1～10nm 内层电子能级 远紫外辐射 10～200nm 内层电子能级  紫外辐射 200～400nm 价电子或成键电子能级  可见光区 400～760nm 价电子或成键电子能级  近红外辐射 0.76～2.5μm 涉及氢原子的振动能级  中红外辐射 2.5～50μm 原子或分子的振动能级  远红外辐射 50～500μm 分子的转动能级  微波区 0.3mm～1m 电子自旋及核自旋能级 无线电波区 1～1000m 磁场诱导核自旋能级能级 1.电磁辐射与电磁波谱 电磁波谱分区表 紫外吸收光谱基础知识 光学分析法 光谱法 非光谱法 根据待测物质（原子或分子）发射或吸收的电磁辐射，以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起来的定性、定量和结构分析方法，统称为光学分析法。 不以光的波长为特征讯号，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）的变化的分析方法。 根据能级跃迁所产生的电磁辐射强度随波长变化所得到的图谱称为光谱。利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法。 2.光学分析法的分类 紫外吸收光谱基础知识 光谱法 发射光谱法 吸收光谱法 原子发射光谱法 原子荧光光谱法 荧光光谱法 化学发光法 原子吸收光谱法 紫外-可见分光光谱法 红外光谱法 X射线吸收光谱法 核磁共振波谱法 2.光学分析法的分类 紫外吸收光谱基础知识 3.紫外-可见吸收光谱法的特点 灵敏度高 准确度高 选择性好 设备简单 应用广泛 精密度高 特点 紫外吸收光谱基础知识 物质的结构不同，与电磁辐射发生相互作用所需要的能量也不同，只有当电磁辐射的能量与物质结构发生改变所需要的能量相等时，电磁辐射与物质之间才能发生相互作用而被吸收。也就是说，物质对光具有选择性吸收。 光的颜色 波长范围(nm) 光的颜色 波长范围(nm) 红色 760～650 青色 500 ～ 480 橙色 650 ～ 610 蓝色 480 ～ 450 黄色 610 ～ 560 紫色 450 ～ 400 绿色 560 ～ 500 近紫外 400 ～ 200 4.物质对光的选择性吸收 紫外吸收光谱基础知识 单一波长的光称为单色光；由不同波长的光混合而成的光称为复合光。如果让一束复合光通过棱镜或光栅，就能散射出多种颜色的光，这种现象称为光的色散。如果两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合，可以得到白光，则这两种单色光互称补色光。 4.物质对光的选择性吸收 紫外吸收光谱基础知识 溶液呈现不同的颜色，是由于溶液中的溶质（分子或离子）选择性地吸收了白光中某种颜色的光而引起的。 当一束白光通过某溶液时，如果该溶液对任何颜