②激光器:激励能源,工作物质和光学振荡腔. ③激光器实例: 固体激光器,气体激光器,染料激光器,半导体激光器. 三,波长选择器 1,单色器: 组成:进口狭缝,准直装置,色散装置,聚焦透镜或凹面反射镜,出口狭缝. 2,滤光片 四,试样容器 五,辐射的检测 1,要求:高灵敏度,高信噪比,响应时间快且与产生的信号与被检测信号成正 比(直线关系) .
(入射光强度 I 0 ,透过厚样品后其强度为 I ,则单位距离内光的强度减弱为
S :总自旋量子数,多个价电子总自旋量子数是单个价电子自旋量子数 m s 的矢
若狭缝可以分成偶数波带( λ ) P 点出现暗条纹; , 2 若狭缝可以分成奇数波带( λ ) P 点出现明条纹; , 2
一,原子能级与原子光谱项 1,原子能级: n :主量子数.决定电子的能量和电子离核的远近; l :角量子数,决定电子角动量的大小及电子轨道的形状(多电子原子中还 影响电子的能量) m :磁量子数,决定磁场中电子轨道在空间伸展的方向; ms :自旋量子数,决定电子自旋的方向.
一,典型仪器的组成: 典型仪器的组成 1,稳定的辐射源; 2,固定试样样的透明容器; 3,色散元件; 4,辐射检测器或换能器; 5,信号处理器或读出装置. 二,辐射源 1,要求:足够的输出功率,稳定性足够高等; 2,分类:连续光源和线,连续光源: (应用:吸收和荧光光谱) ①氘灯——紫外光区; ②充气(氦或汞)弧灯——强度大; ③钨灯——可见光区. 4,线,激光光源: (特点:高单色性,方向性强,亮度高,相干性好等) ①激光的产生: 自发辐射, 受激辐射, 粒子反转 (光抽动或激励) 和激光振荡 (放 大) .
I :散射光强度. 2.折射和反射:由于光在两种介质中传播速度不一样而引起的. 折射率:在真空中的速度 c 与其在介质中传播速度 v 的比值: c n= v 3.干涉:频率相同,振幅相同,周相相同(或保持恒定)的波源. K = 0.1.2. 明条纹: δ = ± Kλ (2 K 1)λ 暗条纹: δ = ± K = 0.1.2. 2 4.衍射:光波绕过障碍物而弯曲地向它后面传播的现象.
2,光子检测器 ①光伏打电池 ②光电倍增管 ③光导检测器 ④硅二极管 ⑤多道光子检测器 3,热检测器
一,分析化学中的仪器分析方法 分析化学:研究物质的组成,状态和结构. 化学分析:物质的化学反应和物质的溶液理论 仪器分析:物质的物理和物理化学性质 二,仪器分析的类型 1,光学分析法: 光谱法:根据待测物质经电磁辐射激励后产生辐射波长和强度的变化. 非光谱法:波长特征以外的光子信息(方向等) . ①原子发射光谱法, 原子吸收光谱法, 紫外—可见分光光度法, 分子磷光光度法, 化学发光法,X 射线荧光法,核磁共振和顺磁共振光谱法等. ②折射法,干涉法,散射浊度法,旋光法和 X 射线衍射法,电子衍射法等 2,电化学分析法:根据物质在溶液中的电子化学性质及变化建立的分析方法. 电导分析法,电位分析法,电解和库仑分析法,伏安和极谱法等. 3,分离和分析方法(色谱学分析方法,质谱法,电泳法) 三,仪器分析的一般过程与基本特点 1,基本任务:通过表征物质的某些物理和物理化学参数来确证其化学组成, 含量或结构. 2,基本过程
一.电磁辐射的波动性 电磁波谱:将电磁波按其波长(或频率,能量)次序排列成谱. 二.电磁波谱 三.电磁波的波动性质 1.散射:由于碰撞而导致传播方向的改变. (胶体) ①丁铎尔散射:粒子的直径等于或大于入射光的波长. ②分子散射:粒子的直径小于入射光的波长时: 非弹性碰撞——拉曼散射 弹性碰撞——瑞利散射
4,非弹性碰撞(拉曼散射) :通过光与物质并与物质作用后,光子的能量发生改 变(可以是增加或是减小) ,若作用后散射光的能 量减小,即波长变长的散射光谱线称为斯托克斯 线;反之称为反斯托克斯线,拉曼位移:拉曼散射光与瑞利散射光之间的频率差.与分子的振动和转动能 级有关,不同物质的分子有各自不同的拉曼为移,是表征物质分 子振动,转动能级特征的物理量. 四,折射与反射 1,折射:光线由一种介质至另一种介质时其传播方向发生偏转的现象.
2,折射率: 五,干涉 1,干涉:当频率相同,振动方向相同,位相恒定的波源所发射的两束波在传播 过程中,由于存在着光程差,致使两束波在相遇时会产生波的叠加, 呈现出明暗相间的条纹的现象. 2, 明条纹: δ = ± Kλ K = 0.1.2. (2 K 1)λ K = 0.1.2. 暗条纹: δ = ± 2 六,衍射 1,衍射:光绕过障碍物向后传播的现象.
k 又常写为 ε :物质的摩尔吸光系数(在波长和介质特定的条件下, ε 是吸收物 质的一个特征常数) . 二,发射过程 依据特征谱线可进行定性分析;
依据特征谱线的强弱的相对强度可进行定量分析. 三,散射过程 1,光的散射:当光与物质作用后,光的传播方向发生改变的现象. 2,丁铎尔(Tyndall)效应:指光通过含有质点大小与光的波长相当的介质时, 光的传播方向发生了改变,即产生了散射. (如:乳 状液,悬浮液,胶体溶液等) .以此为基础的分析方 法称为散射浊度分析法. 3,瑞利散射(弹性碰撞) :光通过物质后,光子与物质只发生弹性碰撞,没有能 量交换,作用后,只改变光子的运动方向(电子只能 跃迁到受激发虚态,其寿命很短, 10 15 ~ 10 12 s ) .
一,吸收过程 1,吸收过程:不同波长的电磁辐射都具有相应的能量,它作用于粒子(原子, 离子或分子)时,如果粒子的低能态(基态)与高能态(激发态) 之间的能量差与电磁辐射的能量相同,则该光子将被粒子选择性 地吸收,粒子自身的状态由基态跃迁到激发态的过程. 2,吸收光谱图:以波长为横坐标,被吸收辐射的相对强度(透光率或吸光度) 为纵坐标绘制成的谱图. 3,吸收光谱法:基于光的吸收过程建立起来的分析方法. 4,吸收定律:
1 3 量和,即 S = ∑ m s ,i ,其值可取 0,± ,± ,±2, , 2 2 J :内量子数,由于轨道运动与自旋运动的相互作用,即轨道磁距与自旋磁距的 相互作用影响而得出的,是原子中各个价电子组合得到的总角量子数 L 与 总自旋量子数 S 的矢量和,即 J = L S 2 S 1 :光谱项的多重性,代表电子组态,是不同状态电子的组合.
2,带光谱:由几组线,连续光谱: 黑体辐射:固体加热至炽热会发射连续光谱的一类热辐射. 四,辐射的吸收 1,原子吸收 2,分子吸收
3,磁场的诱导吸收 4,驰豫过程 ①非辐射驰豫 ②荧光和磷光驰豫 共振荧光与非共振荧光