《吉林大學(xué)《儀器分析》2-光學(xué)分析法導(dǎo)論》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《吉林大學(xué)《儀器分析》2-光學(xué)分析法導(dǎo)論(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1 第 二 章 光 學(xué) 分 析 法 導(dǎo) 論Introduction to Optical Analysis 2 電磁波譜:電磁輻射按波長(zhǎng)的長(zhǎng)短順序排列起來(lái)。 描述電磁輻射的參數(shù)有波長(zhǎng)、頻率、波數(shù)和能量。波 長(zhǎng) l: 10200 nm 真空(遠(yuǎn))紫外200400 nm(近)紫外400750 nm 可見(jiàn)光0.752.5 m 近紅外2.550 m 中紅外501000 m遠(yuǎn)紅外11000 mm 微波11000 m 無(wú)線電波 1 nm=10 -9 m 1 m=10-6 m 1mm= 10-3 m 1cm=10-2 m 2.1 電磁輻射 3 scmsmcHzMHzsHzc /103/103)10()( 1
2、0861 l )()( 1 1 cmcml JeVsJheVJhE 1934 10602.1110626.6),( 頻率波數(shù)能量 4 nm400l )(1.310602.1 105 )(105105.710626.6 )(105.210400 1 )(105.7)(105.710400 103 1919 191434 147 81498 eV JhE cm MHzHz 5 光譜可分為:線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜 線:產(chǎn)生于原子、離子 帶:產(chǎn)生于分子 連續(xù):產(chǎn)生于固體顆粒線帶連續(xù)光譜I l2.2 原子光譜 6 1、原子光譜的產(chǎn)生 發(fā)射(E):加熱使電子躍遷至高能態(tài),回到低能態(tài)時(shí)發(fā)出光子吸收(A):
3、處于低能態(tài)的電子吸收光子躍遷至高能態(tài)熒光(F):用光使電子躍遷至高能態(tài),返回后發(fā)熒光12n1n0 0E FA hh En2 7 強(qiáng)度 A10:躍遷幾率 n1:能態(tài)1上的原子個(gè)數(shù) 0101 EEhcchEEEchhE lll 1011010 hnAI 強(qiáng)度I、波長(zhǎng)和形狀是描述光譜線的三個(gè)參數(shù)hEEhE 01 8 (1) 描述譜線形狀的參數(shù) 線型函數(shù),即光強(qiáng)度隨波長(zhǎng)變化的函數(shù)2、 譜線形狀 I l l 或 半寬度:在峰高一半的寬度( ) 信號(hào)IIdIIdII )()( )()( )(00 9 (2)自然變寬( )NVNl 10-5 nm 1 高能態(tài)022E 1E測(cè)不準(zhǔn)原理2htE (3)熱(Dop
4、pler)變寬)( Dl(4) 壓力變寬)( plpl 10-3 nm Pp lDl 10-3 nm 10 正常自吸自蝕CuCu Cu火焰高溫低溫火焰中心高溫中Cu的發(fā)射被周?chē)蜏叵禄鶓B(tài)Cu吸收,吸收后產(chǎn)生自吸或自蝕,表觀上變寬(5) 自吸、自蝕 11 1、 分子光譜產(chǎn)生eVE eVE eVE EEEEErve rve005.005.0 05.01 201轉(zhuǎn)動(dòng)能量振動(dòng)能量電子能量為分子的總能量電子躍遷 分子基態(tài),單重態(tài)S,二個(gè)電子同處于基態(tài),二電子自旋方向相反。分子激發(fā)態(tài),單重態(tài) S,一個(gè)電子處于基態(tài),一個(gè)電子處于高能態(tài),二電子自旋方向相反。 分子激發(fā)態(tài),三重態(tài) T,一個(gè)電子處于基態(tài),一個(gè)電子處于高能態(tài),二電子自旋方向相同。振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 二原子間距改變,即鍵長(zhǎng)改變,或鍵長(zhǎng)不變,鍵角變化鍵長(zhǎng)和鍵角都不變,只旋轉(zhuǎn)。內(nèi)能平動(dòng):能量是非量子化的。分子光譜:產(chǎn)生內(nèi)能的變化 2.3 分子光譜 12 2、 分子光譜形狀 0-0 0-1 0-2稀薄氣體,振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)存在中等氣體壓力,振動(dòng)結(jié)構(gòu)分子間作用力小的液體,振動(dòng)結(jié)構(gòu)存在 分子間作用力大的液體,振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)均消失