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1、光学分析法导论光学分析法导论第1页，本讲稿共19页一电磁波的基本性质一电磁波的基本性质1 1电磁波的种类：电磁波的种类：波波长长510510-3-30.10.10.10.110101010200200200200400400名名称称射线射线x x射线射线远紫外光远紫外光近紫外光近紫外光波波长长4004007507507501.01061.0101.0106 61.0101.0109 91.0101.0109 91.0101.0101212名名称称可见光可见光红外光红外光微波微波无线电波无线电波第2页，本讲稿共19页 射射线线x射射线线紫外光紫外光红外红外光光微波微波无线无线电波电波10-2 n
2、m 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 见见 光光第3页，本讲稿共19页表征电磁波特性的参数：表征电磁波特性的参数：可以用波长可以用波长、频率、频率、速度、速度c c、波、波数数、能量等来表示其特性。、能量等来表示其特性。第4页，本讲稿共19页 波长（波长（）：表示相邻两个光波各相）：表示相邻两个光波各相应点间的直线距离（或相应两个波峰或应点间的直线距离（或相应两个波峰或波谷间的直线距离）。波谷间的直线距离）。波数（波数（）：指在单位长度内波的数）：指在单位长度内波的数目。目。频率（频率（）：指在）：指在1 1秒时间内经过某秒时间内经
3、过某点的波数（即每秒内振动的次数）。点的波数（即每秒内振动的次数）。能量能量(E)(E)：光子所具有的能量。光子所具有的能量。第5页，本讲稿共19页光的能量与光的波长及频率之间的关系为：光的能量与光的波长及频率之间的关系为：=h=hc/=h=hc/式中为光的能量（尔格）；式中为光的能量（尔格）；为频率；为频率；为波长；为波长；h h为普朗克常数，其值为为普朗克常数，其值为6.6256106.625610-27-27尔格尔格秒；秒；c c为光速。为光速。第6页，本讲稿共19页二、物质与光的相互作用：二、物质与光的相互作用：1 1、折射和反射、折射和反射2 2、散射、散射3 3、吸收和发射、吸收和
4、发射第7页，本讲稿共19页 光学分析法可分为光学分析法可分为光谱法光谱法和和非光谱法非光谱法两大类。两大类。三、光学分析法分类三、光学分析法分类第8页，本讲稿共19页 光谱法光谱法 光谱法是基于物质与辐射能作用时，测光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。度进行分析的方法。它又可分为吸收光谱法、发光光谱法、它又可分为吸收光谱法、发光光谱法、散射光谱法三种。散射光谱法三种。第9页，本讲稿共19页 ）吸收光谱法：它是利用物质吸收光）吸收
5、光谱法：它是利用物质吸收光后所产生的吸收光谱来进行分析的方法。后所产生的吸收光谱来进行分析的方法。第10页，本讲稿共19页 ）发光光谱法：物质中的粒子用）发光光谱法：物质中的粒子用一定的能量（如光、电、热等）激发到一定的能量（如光、电、热等）激发到高能级后，当跃迁回低能级时，便产生高能级后，当跃迁回低能级时，便产生出特征的发射光谱，利用此发射光谱进出特征的发射光谱，利用此发射光谱进行的分析的方法行的分析的方法 第11页，本讲稿共19页）散射光谱法：利用物质对光的）散射光谱法：利用物质对光的散射来进行分析的方法。散射来进行分析的方法。第12页，本讲稿共19页 非光谱法：非光谱法：非光谱法是基于物
6、质与辐射相非光谱法是基于物质与辐射相互作用时，测量辐射的某些性质，互作用时，测量辐射的某些性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。主要有折射法等变化的分析方法。主要有折射法和旋光法。和旋光法。第13页，本讲稿共19页四四.光谱种类光谱种类 （一）依外形分类（一）依外形分类：线状光谱线状光谱:带状光谱带状光谱:连续光谱：连续光谱：第14页，本讲稿共19页 线光谱线光谱:由若干条强度不同的谱线和暗区由若干条强度不同的谱线和暗区相间而成的光谱。相间而成的光谱。第15页，本讲稿共19页 带状光谱带状光谱:由几个光带和暗区相间而成由几个光带和暗区相间而成的光谱
7、。的光谱。第16页，本讲稿共19页线光谱线光谱带光谱带光谱第17页，本讲稿共19页连连续续光光谱谱：在在一一定定范范围围内内。各各种种波波长长的的光光都都有有，连连续续不不断断，无无明明显显的的谱线和谱带。谱线和谱带。第18页，本讲稿共19页（二）分子光谱和原子光谱：（二）分子光谱和原子光谱：原原子子光光谱谱主主要要是是由由于于核核外外电电子子能能级级发发生生变变化而产生的辐射或吸收而产生的光谱。化而产生的辐射或吸收而产生的光谱。分分子子光光谱谱则则是是由由于于分分子子中中电电子子能能级级及及分分子子的的振振动动、分分子子的的转转动动能能级级的的变变化化而而产产生生的的光谱。光谱。第19页，本讲稿共19页