儀器分析光學(xué)分析法導(dǎo)論

1、1,本章要求了解電磁輻射按波長的長短排列順序了解原子光譜與分子光譜的區(qū)別了解譜線形狀及變寬原因,2,電磁波譜：電磁輻射按波長的長短順序排列起來。 描述電磁輻射的參數(shù)有波長、頻率、波數(shù)和能量。,波 長 l：,10~200 nm 真空（遠(yuǎn)）紫外200~400 nm（近）紫外400~750 nm 可見光0.75~2.5 ?m 近紅外2.5~50 ?m 中紅外50~1000 ?

2、m遠(yuǎn)紅外1~1000 mm 微波1~1000 m 無線電波,1 nm=10-9 m 1 ?m=10-6 m 1mm= 10-3 m 1cm=10-2 m,6.1 電磁輻射,3,頻率,波數(shù),能量,4,,5,光譜可分為：線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜

3、 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,l,6.2 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)時發(fā)出光子吸收（A）：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,,,,1,2,n1,,,n0,0,E,F,A,,

4、,hγ,hγ,,Δ,Δ E,,,n2,7,強(qiáng)度 A10：躍遷幾率 n1：能態(tài)1上的原子個數(shù),強(qiáng)度I、波長λ和形狀是描述光譜線的三個參數(shù),8,（1） 描述譜線形狀的參數(shù) 線型函數(shù)，即光強(qiáng)度隨波長變化的函數(shù),2、 譜線形狀,半寬度：在峰高一半的寬度（ ）,信號,9,（2）自然變寬（ ）,~10-5 nm,,,,,,,,,,高能態(tài),0,2,測不

5、準(zhǔn)原理,1,（3）熱(Doppler)變寬,（4） 壓力變寬,~10-3 nm,~10-3 nm,10,,,,,正常自吸自蝕,,,,,,Cu,Cu,Cu,,,火焰,高溫,低溫,,,火焰中心高溫中Cu的發(fā)射被周圍低溫下基態(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,,電子躍遷,分子基態(tài)，單重態(tài)S，二個電子同處于基態(tài)，二電子自旋方向相反。,分子激發(fā)態(tài)，單重態(tài) S，一個電子處于基態(tài)

6、，一個電子處于高能態(tài)，二電子自旋方向相反。,分子激發(fā)態(tài)，三重態(tài) T，一個電子處于基態(tài)，一個電子處于高能態(tài)，二電子自旋方向相同。,振動轉(zhuǎn)動,二原子間距改變，即鍵長改變，或鍵長不變，鍵角變化,鍵長和鍵角都不變，只旋轉(zhuǎn)。,,內(nèi)能,平動：能量是非量子化的。,分子光譜：產(chǎn)生內(nèi)能的變化,6.3 分子光譜,12,2、 分子光譜形狀,,,,,,,,,,,,,0-0 0-1 0-2,稀薄氣體，振動、轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)存在,中等