第二章 一、光分析及其特点 optical analysis and its feature 光分析法导论 二、电磁辐射的基本性质 properties of electromagnetic an introduction to radiation optical analysis 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 下一页 00:12:05
00:12:05 第二章 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 electromagnetic 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
光分析法及其特点 optical analysis and its characteristics 光分析法：基于电磁辐射能量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取代的地位； 00:12:05
00:12:05 一、光分析法及其特点 光分析法及其特点 光分析法及其特点 optical analysis and its characteristics 光分析法：基于电磁辐射能量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取代的地位；
三个基本过程： (1)能源提供能量； (2) 能量与被测物之间的相互作用； (3)产生信号。 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。 00:12:05
00:12:05 三个基本过程： （1）能源提供能量； （2）能量与被测物之间的相互作用； （3）产生信号。 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
二、电磁辐射的基本性质 basic properties of electromagnetic radiation 电磁辐射（电磁波)：以接近光速（真空中为光速）传 播的能量； c=λV=V/o E=h v=h c/A c:光速；：波长；V:频率；o:波数； E:能量；h:普朗克常数 电磁辐射具有波动性和微粒性； 00:12:05
00:12:05 二、电磁辐射的基本性质 二、电磁辐射的基本性质 二、电磁辐射的基本性质 basic properties of electromagnetic radiation 电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传 播的能量； 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 电磁辐射具有波动性和微粒性；
辐射能的特性： (1)吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能 级跃迁到高能级： (2) 发射 将吸收的能量以光的形式释放出： (3) 散射 丁铎尔散射和分子散射； (4) 折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同； (5) 反射 (6) 干涉 干涉现象； (7) 衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； (8) 偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振 光。 00:12:05
00:12:05 辐射能的特性： (1) 吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能 级跃迁到高能级； (2) 发射 将吸收的能量以光的形式释放出； (3) 散射 丁铎尔散射和分子散射； (4) 折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同； (5) 反射 (6) 干涉 干涉现象； (7) 衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； (8) 偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振 光
频率V 高 能量 低 化学键断裂 电子跃迁 振动跃迁 转动跃迁原子核自转制 无线 x射线 紫外 红外 微波 电波 射频区 IR R 紫外 可见 振动红外 核磁共振 200nm 400nm 800nm2.5μ 15u 1m 5m 短 波长λ 长 光波谱区及能量跃迁相关图 00:12:05
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表 电磁波谱 波诺区 波长范围幸幸 波数 a/cm-1 频率范围 光子能量*案* 跃迁能级 名称· MHz ev 类型 ?射线 5- 140pm 2×1010-7×10 6×1014-2×102 2.5×10°-8.3×10 核能级 X射线 10-3一10nm 1010-106 3×104一3×100 1.2×10-1.2×102 内层电 远紫外光 10一200nm 106-5×10 3×100-1.5x109 125-6 了 子能级 原子及分 近紫外光 200一400nm 5×10-2.5×109 1.5×109-7.5×108 6-3.1 子的价电 可见光 400-750nm 2.5×10-1.3×10 7.5×10-4.0×10 31-1.7 子或成健 电子能级 近红外光 0.75-2.5um 1.3×103-4×103 4.0×108-1.2×108 1.7-0.5 分子振动 中红外光 2.5-50um 4000-200 1.2×103-6.0×105 0.5-0.02 能级 远红外 50一1000um 200-10 6.0×105-10 2×10-2-4×10-4 分子转动 微 波 0.1-100cm 10一0.01 105-102 4×10-4-4×10-7 能级 电子自旋 射 频 1一1000m 10-2-10-5 102-0.1 4×107-4×10-10 核自旋 *紫外（包括远紫外和近紫外）：可见及红外（包括近、中和远红外）波谱区合称光学光谱区，由于远紫外为空气所吸收， 枚亦称真空紫外区。 *1pm(皮米)=10-2m米)，1nm纳米)=10-9m,1m微米)=106m:波长单位也可用A,1A(埃)=10-0m, 红外区常用波数表示“波长“范围 **1eV由千伏特)=1.6020×10-19J(焦耳)，或96.55kJ·mol厂1，相当于频率v=2.4186×1014Hz,或被长1为 1.2395×106m或波数a为8067.8cm-1的光子所具有的能量. 00:12:05 1
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三、光分析分类 type of optical analysis 光谱法—基于物质与辐射能作用时，分子发生能级跃迁 而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方法； 原子光谱、分子光谱、非光谱法 原子光谱（线性光谱）：最常见的三种 基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱(AAS)； 原子发射光谱(AES)、原子荧光光谱（AFS); 基于原子内层电子跃迁的X射线荧光光谱(XFS)； 基于原子核与射线作用的穆斯堡谱； 00:12:05
00:12:05 三、光分析分类 三、光分析分类 三、光分析分类 type of optical analysis 光谱法——基于物质与辐射能作用时，分子发生能级跃迁 而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方法； 原子光谱、分子光谱、非光谱法 原子光谱（线性光谱）：最常见的三种 基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AAS）； 原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFS）； 基于原子内层电子跃迁的 X射线荧光光谱（XFS）； 基于原子核与射线作用的穆斯堡谱；
分子光谱（带状光谱） 基于分子中电子能级、振-转能级跃迁； 紫外光谱法(UV)； 红外光谱法(R); 分子荧光光谱法(MFS); 分子磷光光谱法(MPS); 核磁共振与顺磁共振波谱(N); 非光谱法： 不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向 等物理性质；偏振法、干涉法、旋光法等； 00:12:05
00:12:05 分子光谱（带状光谱）： 基于分子中电子能级、振-转能级跃迁； 紫外光谱法（UV）； 红外光谱法（IR）； 分子荧光光谱法（MFS）； 分子磷光光谱法（MPS）； 核磁共振与顺磁共振波谱（N）； 非光谱法： 不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向 等物理性质；偏振法、干涉法、旋光法等；
光分析法 非光谱分析法 光谱分析法 171177777 原子光谱分析法 分子光谱分析法 折射法 圆二色性法 X射线衍射法 干涉法 旋光法 X 原子吸收光谱 原子发射光谱 原子荧光光谱 射线苑光光谱 紫外光谱法 红外光谱法 分子荧光光谱 分子磷光光谱法 核磁共振波谱法 00:12:05
00:12:05 光分析法 光分析法 非光谱分析法 非光谱分析法 光谱分析法 光谱分析法 原子光谱分析法 原子光谱分析法 分子光谱分析法 分子光谱分析法 原 子 吸 收 光 谱 原 子 发 射 光 谱 原 子 荧 光 光 谱 X 射 线 荧 光 光 谱 折 射 法 圆 二 色 性 法 X 射 线 衍 射 法 干 涉 法 旋 光 法 紫 外 光 谱 法 红 外 光 谱 法 分 子 荧 光 光 谱 法 分 子 磷 光 光 谱 法 核 磁 共 振 波 谱 法
