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1、光学分析法导论第2章光学分析法导论【2-1】解释下列名词。1原子光谱和分子光谱2发射光谱和吸收光谱3闪耀光栅和闪耀波长4光谱通带答:1原子光谱:由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱。分子光谱:由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。2发射光谱:原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时,往往会发射电磁辐射,这样产生的光谱为发射光谱。吸收光谱:物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。3闪耀光栅:当光栅刻划成锯齿形的线槽断面时,光栅的光能量便集中在预定的方向上,即某一光谱级上。从这个方向探测时,光谱的强度最大,这种现象称为闪耀,这种光栅称为闪耀光栅。闪耀波长:在这样刻成的闪耀光栅中,
2、起衍射作用的槽面是个光滑的平面,它与光栅的外表一夹角,称为闪耀角。最大光强度所对应的波长,称为闪耀波长。4光谱通带:仪器出射狭缝所能通过的谱线宽度。【2-2】简述棱镜和光栅的分光原理。【2-3】简述光电倍增管工作原理。答:光电倍增管工作原理:1光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。2光电阴极电子受光子激发,离开外表发射到真空中。3光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上,倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子,入射电子经N级倍增极倍增后光电子就放大N次方倍。4经过倍增后的二次电子由阳极P采集起来,构成阳极光电流,在负载RL上产生信号电压。【2-4】何谓多道型检测器?试述多道
3、型检测器光电二极管阵列、电荷耦合器件和电荷注入器件三者在基本组成和功能方面的共同点。【2-5】请按能量递增和波长递增的顺序,分别排列下列电磁辐射区:红外,无线电波,可见光,紫外光,X射线,微波。答:能量递增顺序:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。波长递增顺序:X射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。【2-6】计算下列电磁辐射的频率和波数。1波长为0.9nm的单色X射线;2589.0nm的钠D线;312.6m的红外吸收峰;4波长为200cm的微波辐射。答:由公式cv=,1=得:1101773.00103.33100.910vHz-?=?,71711.11100.910cm-
4、=?2101473.00105.0910589.010vHz-?=?,41711.7010589.010cm-=?3101343.00102.381012.610vHz-?=?,21417.941012.610cm-=?4Hz8101050.12001000.3?=?=,3115.0010200cm-=?【2-7】以焦耳J和电子伏特eV为单位计算题2-6中各种光子的能量。答:由公式Eh=,得:134171636.63103.33102.21101.3910EJeV-=?=?=?23414196.63105.09103.36102.10EJeV-=?=?=334132026.63102.3810
5、1.58109.8610EJeV-=?=?=?43482676.63101.50109.94106.2110EJeV-=?=?=?【2-8】填表答:【2-9】某平面反射式衍射光栅每毫米刻槽数为1750条,平行光束的入射角为48.2。计算在-11.2方向上的衍射光的波长。解:根据光栅公式:()sindsinn+=6110sin48.2+sin(11.2)=11750?-?oo315.0nm=一级【2-10】某光谱仪能分辨位于207.3nm及215.1nm的相邻两条谱线,计算仪器的分辨率。假如要求两条谱线在焦面上分离达2.5mm,计算该仪器的线色散率及倒线色散率。解:分辨率207.3nm+215.
6、1nm/2=27.1215.1nm-207.3nmR=?线色散率-12.5mm=0.32mmnm215.1nm-207.3nmLdlDd=?倒线色散率1-1-1113.1nmmm0.32mmnmLLDD-=?【2-11】若光栅的宽度为60mm,总刻线度为1500条/mm,计算:1此光栅的理论分辨率;2能否将铁的310.0671nm,310.0369nm和309.997nm的三条谱线分开?解:1光栅理论分辨率60mm1500/mm=90000RkN=?条2能,经过略。【2-12】有一垂直对称式光栅摄谱仪,装一块1200条/mm刻线的光栅,其宽度为5.0cm,闪耀角为20,试计算:1在第一级光谱中
7、,该光栅的理论分辨率;2当入射光沿槽面法线N入射时,其闪耀波长1b。解:1分辨率1200560000RkN=?=21b=570nm,经过略。【2-13】若用刻痕密度为2000条/mm的光栅,分辨460.20nm和460.30nm处的两条Li发射线。试计算1分辨率;2光栅的大小。解:1分辨率3(460.20nm+460.30nm2=4.610460.30nm-460.20nmR=?/;2光栅的总刻痕数334.6104.610RNn=?=?光栅的大小,即宽度为31114.6100.1cmmm0.23cm2000mmWNd-=?=【2-14】若为衍射光波长,W为光栅总宽度。试证实光栅理论分辨率的最大
8、极限值为2W。证实:根据光栅方程:()dsincosk=可得,sincos最大值为2,故d最小为:2kd=212WWWRkNKkdk=?=?=。【2-15】写出下列各种跃迁所需的能量范围eV。1原子内层电子跃迁(0.110nm);2原子外层电子跃迁(10780nm);3分子的价电子跃迁(1.250.06m);4分子振动能级的跃迁(251.25m);5分子转动能级的跃迁(25025m)。解:由Ehv=计算得121.210?51.210?eV21.621.210?eV31.020.7eV42510-?1.0eV53510-?2510-?eV欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求