文档介绍：光谱分析法导论
电磁波谱
光是一种电磁辐射(或电磁波),具有波动性和微粒性
波动性
微粒性
波参数:
波长、频率、
速度和振幅
λ= c/ν
散射、折射、
反射、干射、
衍射和偏振
E=hν
光电效应、
康普顿效应、
黑体辐射
物质的能态
原子、离子和分子有确定的确定的能量,存在于一定的不连续的能态上,即能量是量子化的。
E1-E0=hν=hc /λ
原子光谱
产生的原因:原子外层电子的跃迁
特点:有限数量的窄峰
能级状态的表示:光谱项符号(nMLJ)。
电子跃迁的选择定则
能级图的含义
以原子光谱为基础的分析方法有哪些?
分子光谱
E分子=E电子+E振动+E转动
特点:带状光谱
单重态和三重态有何区别?
以分子光谱为基础的分析方法有哪些?
辐射的发射
辐射的产生
当受激粒子(分子、原子和离子)弛豫回到低能级或基态时,常以光子形式释放多余的能量,产生电磁辐射。
途径
1 电子或其它粒子轰击:X射线
2 高压交流火花、电弧、火焰等:紫
外、可见、红外。
3 电磁波照射:荧光
4 放热的化学反应:化学发光
光谱类型
线光谱、带光谱、连续光谱
以电磁辐射为基础的常用光谱方法
能量高低
典型的光谱学
常用的波长范围
量子跃迀的类型
高能辐射
射线发射
X射线吸收、发射、荧光和衍射
-Å
-100Å
核能级
内层电子
中间部分
真空紫外吸收
紫外-可见吸收、发射和荧光
红外吸收和拉曼散射
10-180nm
180-780nm
-300μm
价电子
价电子
分子的转到和振动
长波部分
微波吸收
电子自旋共振
核磁共振
-
3cm
-10m
分子的转动
磁场中电子的自旋
磁场中核的自旋
辐射的吸收
产生
将频率为ν的电磁波通过一层固体、液体或气体物质,而电磁波的能量正好等于物质的基态和某一激发态之间的能量差时,物质就会吸收辐射。此时电磁辐射能被转移到组成物质的原子和分子上,物质从较低能态激发到较高能态或激发态。
类型
原子吸收
分子吸收
磁场诱导下的吸收
弛豫过程:非辐射弛豫
荧光、磷光弛豫