文档介绍：第 29卷第 8期甘肃科技 Vol29 No8
2013年 4月 GansuScienceandTechnology Apr 2013
多原子分子光谱实验手段分析与探讨
朱德生
(长江大学物理科学与技术学院,湖北荆州 434023)
摘要:分别介绍了紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法、分子荧光和磷光光谱法、光声光谱法和拉曼光谱法的
光谱实验原理和方法,并根据分子的发光特性和谱线范围对不同的实验方法进行了总结和研究。
关键词:光学;傅立叶变换红外光谱仪;吸收光谱;红外
中图分类号:O4331
可见光区的分子吸收光谱,对物质进行定性分析、定
1 引言量分析及结构分析的方法。
分子由原子组成,原子结合成分子靠化学键的紫外-可见分光光度计由光源、单色器、吸收
作用,常见的化学键有离子键和共价键,原子结合成池、检测器、结果显示记录系统组成。在可见光区是
分子有一定的结构。在分子内部不仅有电子的运以钨灯作为光源,其辐射波长范围在 320~2500nm。
动,还有分子的转动和内部的振动。1666年,牛顿在紫外区是以氢、氘灯作为光源,发射 185~400nm
把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的的连续光谱。在整个紫外光区或可见光谱区可以发
各种颜色的光谱,他发现白光是由各种颜色的光组射连续光谱,具有足够的辐射强度、较好的稳定性、
成的,这是光谱最早的研究。较长的使用寿命。紫外-可见分光光度计的单色器
夫琅和费在 1814-1815年间公布了太阳光谱将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一
中的许多条暗线,并以字母来命名这些暗线,这是光任波长单色光的光学系统,光源的光由入射狭缝进
谱中最早的基准标识。第一台实用的光谱仪在入单色器;单色器的透镜或反射镜使入射光成为平
1859年由本生和基尔霍夫研制出来,从此光谱仪开行光束;单色器的色散元件将复合光分解成单色光
始应用到光谱分析上。1896年,塞曼[1]将钠焰放进棱镜;单色器的聚焦装置由透镜或凹面反射镜构成,
一个强磁场中,塞曼效应自此以后成为人们认识光将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝;它的样品室
谱现象的一种重要工具。继 1962年激光光源[2]开放置各种类型的吸收池(比色皿)和相应的池架附
始使用以来,激光已成为一种用于研究各种各样问件,吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区
题的有力手段。须采用石英池,可见区一般用玻璃池。检测器是利
在分子光谱学的发展中,产生了许多研究分子用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信
光谱的实验方法,但是对于多原子分子来说,人们虽号的装置,常用的有光电池、光电管或光电倍增管。
一直在研究,但是还没有形成研究多原子分子光谱 22 红外吸收光谱法
的成熟体系,本文试图对分子光谱的实验方法进行红外吸收光谱法是基于 075~1000μm光谱区
整理、分析、探讨,找出适合多原子分子光谱的实验域(包括近红外区、中红外区和远红外区)内测定物
方法,并且对这些方法进行对比分析,形成一套研究质的吸收光谱或吸光度值,对物质进行定性、定量或
多原子分子光谱的有效实验体系,完善多原子分子结构分析的一种方法。该方法又被称为振动光谱,
光谱实验研究。它是由分子振动能级的跃迁而产生的,因同时伴