1. 光谱分析原理:理解要求:物质与光谱存在对应关系,区分光谱即可区分物质,分析光谱即可分析物质。 物质的组成:物质的稳定态:世界有形万物都市由分子组成—分子由原子组成—原子由原子核、核外电子组成。原子核由带正电荷的质子、不带电荷的中子组成,不同物质的原子核由不同数量的质子和中子,核外有不同数量的电子。物质在正常稳定情况下,核外电子以其固有的轨道绕原子核转动。
物质的激发态:
不同的物质具有不同的结构组成,外层电子具有不同的能量轨道。物质吸收能量后,外层电子的运动轨道发生变化,处在不稳定态—激发态。
不同的物质,外层电子可能发生变化的运动轨道不同,电子处在不同轨道上,具有不同能量。激发态的物质是不稳定的,会很快放出能量回到基态。这种被放出的的能量就是---光,也称激发发光。
轨道是不连续的,所以物质吸收的能量和放出的能量也是不连续的,或是说放出了不同波长(能量)的光。 物质吸收火焰、电弧、火花、光等能量都可能被激发发光。不同的物质一定具有
不同的物质结构,所发的光一定也具有不同的特征光谱。研究物质被激发发光的
光谱特征,分析被激发物的方法称发射光谱分析法。
不同体物质因其结构不一样所能吸收的能量也不一样,所吸收的光谱也一定也具
有不同的特征光谱。研究物质吸收光的光谱特征,来分析吸光物质的方法称吸收
光谱分析法。不同的物质一定具有不同的物质结构,一定也具有不同的特征光谱。 光谱分析就是:
通过区分不同的光谱特征确定不同的物质—定性分析和物质的结构分析。
通过区分光谱特征的强弱确定不同物质的含量—定量分析。 2. 光谱的形成:将含有各种波长的混合光按波长次序排列成谱称为光谱。l 光的特性。光的粒子特性—光是具有不同能量的粒子--光量子(无质量有能量)。光的直线传播。光的折射。光的反射。材料的折射率。材料的色散。光的独立
传播。色散棱镜—利用材料的色散性质。光的波动特性。波面。光的衍射。光的干涉。衍射光栅—利用光的衍射和干涉性质。l 光的成像。物平面、像平面、作图成像法。焦距、焦点、焦平面。放大倍数。l 光谱的形成---光谱仪的原理发光点(光源)----聚光镜(照明系统)-----狭缝、入射物镜(入射准光管)----色散棱镜或光栅(色散系统)---出射物镜、出射狭缝(出射准光管)---接收系统。3. 光谱仪器: 能形成物质的光谱,能区分、分析、度量光谱的仪器统称光谱仪。l光源:1.标准光源:钨灯、溴钨灯、氘灯、氙灯、汞灯、钠灯、原素灯、激光----。
测量物质的吸收光谱时都采用标准光源。要求:发光能量大、发光量稳定、波段范围大、波段范围内光量均衡----2.激发光源:火焰、石墨炉、电弧、火花、等离子炬、激光---。
测量物质的发射光谱时都采用激发光源。要求:激发稳定、激发效率高、背景小、自吸小。聚光系统:要求:1.将光源发的光Zda限度的通过光学系统。2.全部照亮狭缝。
3.均匀照亮狭缝。结构:单镜、双镜、三镜、多镜组成。l 单色器:入射准光管、色散系统、出射准光管组成。入射准光管由狭缝和物镜组成,将狭缝置于物镜的焦点上。对狭缝的要求:刃口
锐利、两刃平行、宽度准确。对物镜的要求:光能量大、像差小。由狭缝上点发
的光,通过物镜后成平行光。色散系统:由棱镜或光栅组成。平行光通过色散系统后,同一波长的光相互平,
不同波长的光偏转不同的角度。要求:光能量大、像差小。出射准光管:有出射物镜、出射狭缝组成。要求:与入射准光管相同l接收系统:眼睛观察系统、感光板接收系统、光电接收系统。l光度计:由照明系统或接收系统构成。包括光照明、光调制、试样池、接收器等。l原子光谱、离子光谱、分子光谱。
2004-07-14