518分子光谱的定量分析基础 分子光谱分析法是对物质进行结构分析和定量分析的重要方法之一。分子光谱的定量分 析,主要是根据物质在吸收了光辐射能之后,所产生的分子光谱的吸收峰强度的大小,来确 定物质的含量的。 但是,电磁辐射(即光辐射)与物质的相互作用,除了吸收以外,还有发射、折射、散 射、部分发射和透射等多种形式。通常情况下,在分子光谱的定量分析中,为了提高分 析的灵敏度,需要注意避免反射、折射、散射等与光吸收无关的辐射能量的损耗。但在拉曼 光谱分析和一些特定的场合中,由于作用机制不同,光与物质分子的其他作用却恰恰是需要 加以增强的。例如多重衰减全反射在红外光谱分析上就具有广泛的应用,又如测试折射率是 可以用来对有机试剂进行鉴定的,特别是拉曼散射,更是一类重要的结构分析法(也包括定 量分析)的基础 181光吸收定律比尔定律 在分子光谱定量分析中,主要考虑的是物质的光吸收这一物质与电磁辐射的相互作用, 它构成了光谱定量分析的定量基础。 图1.8.1光的透射 光辐射如通过透明或半透明介质,就是光的透射。但光在透射过程中常会有部分辐射被 介质吸收,这就称为光的吸收,其本质是光量子与物质分子发生碰撞时的能量转移。假定光 透过介质的截面为S,厚度为db的物质层,吸收的光强为d2,入射光强度为lo,出射光强 度为Ⅰ,则 (1.8.1) 这里Ⅰ2是辐射在介质截面S上的光强,k是光量子在与物质分子碰撞时被俘获的几率。由 于每一分子都有一个对光量子的俘获截面,设其为a,则其总俘获面积(有效面积)为a·N, N为截面S中的分子数。因此 k=有效面积总面积=a·N/S (1.8.2)§1.8 分子光谱的定量分析基础 分子光谱分析法是对物质进行结构分析和定量分析的重要方法之一。分子光谱的定量分 析，主要是根据物质在吸收了光辐射能之后，所产生的分子光谱的吸收峰强度的大小，来确 定物质的含量的。 但是，电磁辐射（即光辐射）与物质的相互作用，除了吸收以外，还有发射、折射、散 射、部分发射和透射等多种形式。 通常情况下，在分子光谱的定量分析中，为了提高分 析的灵敏度，需要注意避免反射、折射、散射等与光吸收无关的辐射能量的损耗。但在拉曼 光谱分析和一些特定的场合中，由于作用机制不同，光与物质分子的其他作用却恰恰是需要 加以增强的。例如多重衰减全反射在红外光谱分析上就具有广泛的应用，又如测试折射率是 可以用来对有机试剂进行鉴定的，特别是拉曼散射，更是一类重要的结构分析法（也包括定 量分析）的基础。 1.8.1 光吸收定律—比尔定律 在分子光谱定量分析中，主要考虑的是物质的光吸收这一物质与电磁辐射的相互作用， 它构成了光谱定量分析的定量基础。 S I0 Ix Ix -dIx I db 图 1.8.1 光的透射 光辐射如通过透明或半透明介质，就是光的透射。但光在透射过程中常会有部分辐射被 介质吸收，这就称为光的吸收，其本质是光量子与物质分子发生碰撞时的能量转移。假定光 透过介质的截面为 S，厚度为 db 的物质层，吸收的光强为 dI x ，入射光强度为 0 I ,出射光强 度为 I ，则 x x − dI = kI (1.8.1) 这里 x I 是辐射在介质截面 S 上的光强， k 是光量子在与物质分子碰撞时被俘获的几率。由 于每一分子都有一个对光量子的俘获截面，设其为 a ，则其总俘获面积（有效面积）为 a  N ， N 为截面 S 中的分子数。因此 k =有效面积/总面积=α  N / S (1.8.2) N = NA C   S  db −3 10 (1.8.3)