第十四章 茶外一可见 分光光度法 第一节 光学分析概论 电磁辐射和电磁波谱 光学分析法及其分类 三、光谱法仪器一分光光度计
第十四章 紫外-可见 分光光度法 第一节 光学分析概论 一、电磁辐射和电磁波谱 二、光学分析法及其分类 三、光谱法仪器——分光光度计
电磁辐射和电磁波谱 1. 电磁辐射（电磁波，光）：以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种能量 2.电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 波动性：， 粒子性：E=hv=h习 注：入↓，E个
一、电磁辐射和电磁波谱 1．电磁辐射（电磁波，光） ：以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种能量 2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 ➢ 波动性： ➢ 粒子性： 1 = ， = c c E = h = h 注： ，E
续前 3.电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称。 Y射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 高能辐射区Y射线 能量最高，来源于核能级跃迁 波长 射线 来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区∫紫外光) 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区了 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 长
高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁 χ射线 来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 续前 3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 波长 长
二 光学分析法及其分类 (一) 光学分析法 依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互 作用而建立起来的各种分析法的统称~。 (二) 分类： 1. 光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部 发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射 辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量 分析方法 > 按能量交换方向分「吸收光谱法 发射光谱法 >按作用结果不同分∫原子光谱→线状光谱 L分子光谱→带状光谱
二、光学分析法及其分类 （一）光学分析法 依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互 作用而建立起来的各种分析法的统称~。 （二）分类： 1．光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部 发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射 辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量 分析方法 ➢ 按能量交换方向分 吸收光谱法 发射光谱法 ➢ 按作用结果不同分 原子光谱→线状光谱 分子光谱→带状光谱
续前 2 非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、射线衍射法 3.光谱法与非光谱法的区别： 光谱法：内部能级发生变化 〔原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 非光谱法：内部能级不发生变化 仅测定电磁辐射性质改变
续前 2．非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、χ射线衍射法 3．光谱法与非光谱法的区别： ➢ 光谱法：内部能级发生变化 原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 ➢ 非光谱法：内部能级不发生变化 仅测定电磁辐射性质改变
续前 (三)发射光谱 M 发光→释放能量>M+hV →发射光谱 激发态 基态光 例：V-射线；x-射线；荧光 (四)吸收光谱 M+hy- 吸收辐射能量>M >吸收光谱 基态光 激发态 例：原子吸收光谱，分子吸收光谱
续前 （三）发射光谱 （四）吸收光谱 激发态 基态 光 发光 释放能量 M ⎯⎯⎯⎯ ⎯→M + h * → ⎯→发射光谱 基态 光 激发态 吸收辐射能量 * M + h ⎯⎯⎯⎯⎯→M ✓例：γ-射线；x-射线；荧光 ✓例：原子吸收光谱，分子吸收光谱 ⎯→吸收光谱
三、光谱法仪器 分光光度计 >主要特点：五个单元组成 光源 单色器 样品池 记录装置 检测器
三、光谱法仪器——分光光度计 ➢ 主要特点：五个单元组成 光源 单色器 样品池 记录装置 检测器
第二节紫外-可见吸收光谱 紫外可见吸收光谱的产生 紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 相关的基本概念 四、吸收带类型和影响因素
第二节 紫外-可见吸收光谱 一、紫外-可见吸收光谱的产生 二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 三、相关的基本概念 四、吸收带类型和影响因素
紫外可见吸收光谱的产生 1.分子吸收光谱的产生一由能级间的跃迁引起 能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程 E分=E电+E振十E转 能级差A=h,v=h片 若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的 光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强 度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱
一、紫外-可见吸收光谱的产生 1．分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起 ✓ 能级：电子能级、振动能级、转动能级 ✓ 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程 若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的 光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强 度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱 E 分 = E 电 + E 振 + E 转 c 能级差 E = h = h
续前 2. 分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序 △E电>△E振>△E转 △E电=1~20ev)元=0.06~125m→紫外-可见吸收光谱 △E振=0.05~1ev>=25~1.25m→红外吸收光谱 △E转 =0.005~0.05ev←>2=250~25m→远红外吸收光谱 3.紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中 价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 (吸收能量=两个跃迁能级之差)
续前 2．分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序 E 电 E 振 E 转 远红外吸收光谱 红外吸收光谱 紫外 可见吸收光谱 转 振 电 = = = = = = − E e v m E e v m E e v m 0.005 ~ 0.05 250 ~ 25 0.05 ~1 25 ~1.25 1~ 20 0.06 ~1.25 3．紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中 价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 （吸收能量=两个跃迁能级之差）