第4章 光学分析法导论(4)上课用.ppt

石河子大学田丽萍
2005
仪器分析Instrumental Analysis
生物技术02级本科班讲义
11/10/2017
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第四章光分析法导论
第一节光分析基础fundamental of optical analysis
第二节光谱法仪器与光学器件
instruments for spectro-metry and optical parts
an introduction to optical analysis
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第四章光分析法导论
基本要求:
;
;
。
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第四章光分析法导论
一、光分析及其特点
optical analysis and its feature
二、电磁辐射的基本性质
properties of ic radiation
三、光分析法的分类
classification of optical analysis
四、各种光分析法简介
a brief introduction of optical analysis
五、光分析的进展
development of optical analysis
an introduction to optical analysis
第一节光分析基础
fundamental of optical analysis
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第一节光分析基础一、光分析法及其特点 optical analysis and its characteristics
光分析法:基于电磁辐射与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法;
电磁辐射范围: 射线~无线电波所有范围;
相互作用方式:发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等;
光分析法在定性、定量和研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可区代的地位;
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三个基本过程:
(1)能源(电磁辐射: 射线~无线电波)提供能量(辐射能-跃迁:电子跃迁-紫外,振动跃迁-红外,转动跃迁-微波);
(2)能量与被测物之间的相互作用(发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等);
(3)产生信号(辐射信号) 。
基本特点:
(1)所有光分析法均包含三个基本过程;
(2)选择性测量,不涉及混合物分离(不同于色谱分析);
(3)涉及大量光学元器件。
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二、电磁辐射的基本性质 basic properties of ic radiation
1、电磁辐射具有波动性和微粒性
电磁辐射:以接近光速(真空中为光速)通过空间传播能量的电磁波;
c =λν=ν/σ
E = hν= h c /λ
c:光速;λ:波长;ν:频率;σ:波数;
E :能量; h:普朗克常数
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电磁辐射具有波动性和微粒性(波粒二象性):
(1) 光的波动性:
光的传播如光的折射、衍射、偏振和干扰等现象可以用光的波动性来解释。
描述波动性的重要参数是波长、频率和光速C,它们的关系是:
=C ∕
波动性
波长
频率
c光速=×108m·s-1
=×1010cm·s-1
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(2) 光的微粒性
还有一些光学现象,如光电效应、光的发射和吸收等,只能用光的微粒性才能满意地解释。光是由带有能量的微粒组成的,这种微粒称为光子或光量子。光子的能量与它的频率成正比,或与波长成反比,而与光的强度无关。
粒子性
普朗克常数
h =×10-34J·s
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2、电磁波谱
电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域-电磁波谱:
一射线 5*10-3
X一射线 10-310nm
远紫外 10200nm
近紫外 200400nm
可见光 400760nm
近红外 m
中红外 50m
远红外 501000m
微波 100cm
无线电波 11000m
一射线波长最小,能量最大;无线电波波长最大,能量最小。
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