光谱分析法概论 讲稿.ppt
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1、光谱分析法概论 第一页,讲稿共三十四页哦电磁辐射电磁辐射电磁辐射具有波粒二象性电磁辐射具有波粒二象性电磁辐射电磁辐射是一种以是一种以电磁波电磁波的形式在的形式在空间高速传播的空间高速传播的粒子流粒子流。第二页,讲稿共三十四页哦电磁辐射的波粒二象性电磁辐射的波粒二象性波动性:波动性:电磁辐射是单频率的正弦波电磁辐射是单频率的正弦波 光的折射、干涉、衍射偏振等现象光的折射、干涉、衍射偏振等现象用波长(用波长()、频率()、频率(v)、波数()、波数()描述)描述第三页,讲稿共三十四页哦粒子性粒子性:电磁辐射是电磁辐射是不连续的能量微粒不连续的能量微粒光子光子光电效应光电效应 普朗克普朗克(Pran
2、k)关系式:关系式:波动性波动性粒子性之间的粒子性之间的“桥桥”E=h =hc/电磁辐射的波粒二象性电磁辐射的波粒二象性第四页,讲稿共三十四页哦电磁波谱电磁波谱按波长(频率、波数、能量)大小顺序排列按波长(频率、波数、能量)大小顺序排列第五页,讲稿共三十四页哦电磁波谱与能级跃迁电磁波谱与能级跃迁第六页,讲稿共三十四页哦第二章第二章 光学分析法概论光学分析法概论 能源提供能量能源提供能量 能量与被测物质相互作用能量与被测物质相互作用 产生可检测信号产生可检测信号 建立在物质发射的电磁辐射或它与电磁辐射建立在物质发射的电磁辐射或它与电磁辐射相互作用基础上的各种分析方法全称。相互作用基础上的各种分析
3、方法全称。光学分析法光学分析法 光学分析法包含三个过程:光学分析法包含三个过程:第七页,讲稿共三十四页哦主要内容主要内容一一电磁辐射及其与物质的相互作用电磁辐射及其与物质的相互作用二二光学分析法分类光学分析法分类三三光谱分析仪器光谱分析仪器四四光谱分析法的发展概况光谱分析法的发展概况第八页,讲稿共三十四页哦一、电磁辐射与物质的相互作用一、电磁辐射与物质的相互作用电磁辐射照射物质时,其电磁辐射照射物质时,其传播方向、速度等物理性传播方向、速度等物理性质发生改变。质发生改变。电磁辐射照射物质时,电磁辐射照射物质时,发生能量转移,使物质发生能量转移,使物质内部有相应的能级跃迁内部有相应的能级跃迁第九
4、页,讲稿共三十四页哦一、电磁辐射与物质的相互作用一、电磁辐射与物质的相互作用折射、反射、透射折射、反射、透射1、入射电磁辐射能量与介质基态入射电磁辐射能量与介质基态/激发激发 态间态间的能量差的能量差不相等不相等物理性质发生改变物理性质发生改变干涉干涉衍射衍射第十页,讲稿共三十四页哦一、电磁辐射与物质的相互作用一、电磁辐射与物质的相互作用散射:散射:光子与介质发生弹性碰撞改变方向光子与介质发生弹性碰撞改变方向无无能能量量交交换换丁达尔散射丁达尔散射(Tyndall):被照射试样粒子直径等于或大被照射试样粒子直径等于或大于入射光波长,如胶体。于入射光波长,如胶体。第十一页,讲稿共三十四页哦一、电
5、磁辐射与物质的相互作用一、电磁辐射与物质的相互作用散射:散射:光子与介质发生弹性碰撞改变方向光子与介质发生弹性碰撞改变方向瑞利散射瑞利散射(Rayleigh):被照射试样粒子直径短于入被照射试样粒子直径短于入射光波长。射光波长。无无能能量量交交换换第十二页,讲稿共三十四页哦拉曼散射拉曼散射(Raman):非弹性碰撞,方向及波长均改变非弹性碰撞,方向及波长均改变有能量交换有能量交换有能量交换有能量交换样 品 池透过光透过光不变不变瑞瑞利利散散射射不变拉拉曼曼散散射射变变一、电磁辐射与物质的相互作用一、电磁辐射与物质的相互作用散射:散射:光子与介质发生弹性碰撞改变方向光子与介质发生弹性碰撞改变方向
6、第十三页,讲稿共三十四页哦一、电磁辐射与物质的相互作用一、电磁辐射与物质的相互作用1、入射电磁辐射能量与介质基态入射电磁辐射能量与介质基态/激发激发 态间的态间的能量差能量差相等相等h h 低能态(基态)低能态(基态)E0高能态(激发态)高能态(激发态)Ei满足满足E=h 吸收和发射吸收和发射物质内部有相应的能级跃迁物质内部有相应的能级跃迁第十四页,讲稿共三十四页哦二、光学分析法的分类二、光学分析法的分类 物质物质辐射能辐射能 相互作用为基础相互作用为基础 光光学学分分析析法法非光谱法:非光谱法:不涉及物质内部能级的跃迁不涉及物质内部能级的跃迁光谱法:光谱法:物质内部发生量子化能级跃迁而产物质
7、内部发生量子化能级跃迁而产生辐射随波长变化生辐射随波长变化第十五页,讲稿共三十四页哦(一)光谱法与非光谱法(一)光谱法与非光谱法非光谱法:非光谱法:折折射射法法圆圆二二色色性性法法衍衍射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法偏偏振振法法光光散散射射法法非光谱分析法非光谱分析法分析相互作用后电磁辐射的某些基分析相互作用后电磁辐射的某些基本性质的变化本性质的变化粉末粉末X射线衍射仪射线衍射仪第十六页,讲稿共三十四页哦(一)光谱法与非光谱法(一)光谱法与非光谱法光谱法:光谱法:分析物质与辐射能作用时物质内部能级跃迁而分析物质与辐射能作用时物质内部能级跃迁而产生的辐射变化产生的辐射变化光谱特征定性光谱强度定量
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