第八章光学分析法导论

第八章光学分析法导论一．电磁波的基本性质1．电磁波的种类：波长λ(nm)5×10-3～0.10.1～1010～200200～400名称γ射线x射线远紫外光近紫外光波长λ(nm)400～750750～1.0×1061.0×106～1.0×1091.0×109～1.0×1012名称可见光红外光微波无线电波射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可见光２．表征电磁波特性的参数：可以用波长λ、频率γ、速度c、波数ω、能量等来表示其特性。波长（λ）：表示相邻两个光波各相应点间的直线距离（或相应两个波峰或波谷间的直线距离）。波数（ω）：指在单位长度内波的数目。频率（γ）：指在1秒时间内经过某点的波数（即每秒内振动的次数）。能量(E)：光子所具有的能量。光的能量与光的波长及频率之间的关系为：Ｅ=hγ=hc/λ式中Ｅ为光的能量（尔格）；γ为频率；λ为波长；h为普朗克常数，其值为6.6256×10-27尔格·秒；c为光速。三、物质与光的相互作用：1、折射和反射2、散射3、吸收和发射散射------是指由传播介质的不均匀性引起的光线向四周射去的现象。光线通过有尘土的空气或胶质溶液等媒质时，部分光线向多方面改变方向的现象。如一束光通过稀释后的牛奶后为粉红色，而从侧面和上面看，是浅蓝色。太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时，都要发生散射。但散射并不象吸收那样把辐射能转变为热能，而只是改变辐射方向，使辐射以质点为中心向四面八方传播开来。光学分析法可分为：光谱法非光谱法二、光学分析法分类１．光谱法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。它又可分为吸收光谱法、发光光谱法、散射光谱法三种。１）吸收光谱法：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。２）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，利用此发射光谱进行的分析的方法３）散射光谱法：利用物质对光的散射来进行分析的方法。２．非光谱法：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，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。主要有折射法和旋光法。三.光谱种类（一）依外形分类：线状光谱:带状光谱:连续光谱：线光谱:由若干条强度不同的谱线和暗区相间而成的光谱。带状光谱:由几个光带和暗区相间而成的光谱。线光谱带光谱连续光谱：在一定范围内。各种波长的光都有，连续不断，无明显的谱线和谱带。（二）分子光谱和原子光谱：原子光谱主要是由于核外电子能级发生变化而产生的辐射或吸收而产生的光谱。分子光谱则是由于分子中电子能级及分子的振动、分子的转动能级的变化而产生的光谱。