紫外基本原理.

第十章紫外-可见分光光度法(Ultraviolet and visible spectrophotometry;UV-vis) 内容：

1 朗伯-比尔定律

2 偏离比尔定律的因素

3 紫外-可见分光光度计

要求：

1.掌握Lambert-Beer定律的物理意义，成立条件，影响因素及有关计算；

2.熟悉紫外-可见分光光度计的基本部件，工作原理及几种光路类型；

第一节紫外-可见分光光度法的基本原理和概念

五朗伯-比尔定律：

(一) Lamber-Beer 定律：是吸收光度法基本定律，描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度之间关系的定律。

C A Beer l

A Lamber ∝∝定律：定律：1.公式的推导：

ECl

T A =-=lg

假设一束平行单色光通过一个吸光物体（气体、液体或固体）

n l

I 吸光质点数为

厚度为物体截面为透过光强为入射光强为0

dI S dn k S dS dn k dS dn I 透过薄层减弱的光强为几率光子通过薄层被吸收的不让光子通过的面积为薄层的吸光质点数为设入射光强为?=?=取物体中一极薄层

S dn k I dI x x ?=-??

??=-n I I x x S dS k I dI 00S

n E S n k e I I S n k I I ..lg lg ln 00=?=-??=-C l S

n C V n l V S ?=??==和由

C E I I Beer Lamber ??=--?0lg 定律表达式l C E T A ??=-=lg l

EC A T ?--==1010或)

(：吸光系数E 透光率 0

I I

T =吸光度上式说明，单色光通过吸光介

质后，透光率T 与浓度C 或厚度l

之间是指数函数的关系。而吸

光度A 与浓度或厚度之间是简单

的正比关系。

2.讨论：

1）Lamber-Beer 定律的适用条件（前提）：

入射光为单色光

溶液是稀溶液

2）同一波长下，各组分吸光度具有加和性

+++=c b a A A A A 总3.吸光度的加合性：如果溶液中同时存在两种或两种以上吸光物质，只要不互相干扰，则总吸光度是各共存物吸光度的和，即：

吸光度的加合性是计算分光光度法测定混合组分的依据。

(二) 吸光系数和吸收光谱

1．吸光系数(absorptivity)的物理意义：单位浓度、单位厚度的吸光度

A E

讨论：

1） E=f（组分性质，温度，溶剂，λ）

当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（λ），是物质的特征性常数，表明物质对某一特定波长光的吸收能力。2）不同物质在同一波长下E可能不同（选择性吸收）同一物质在不同波长下E不同

3）E↑，物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑→ 定性、定量依据

2．吸光系数两种表示法：

1）摩尔吸光系数ε：

在一定λ下，C=1mol/L ，L=1cm 时的吸光度

2）百分含量吸光系数 / 比吸光系数：在一定λ下，C=1g/100ml ，L=1cm 时的吸光度

3）两者关系： %1110

cm E M ?=εε或不能直接测得，需用已知准确浓度的稀溶液测得吸光度换算而得。

%11cm

E %11cm

例如：氯霉素(M 为323.15)的水溶液在278nm 处有吸收峰。设用纯品配制100ml 含有2.00mg 的溶液，以1.00cm 厚的吸收池在278nm 处测得透光率为24.3%，则：

307

002.0614

.0.lg %11==-=l C T E cm 9920

1015.323%

11=?=cm E ε

六偏离Beer定律的因素

1 依据Beer定律，A与C关系

应为经过原点的直线，但事

实上往往容易发生偏离直线

的现象

2 偏离Beer定律的主要因素

表现为以下两个方面

（一）化学因素

（二）光学因素

（一）化学因素：溶液中溶质可因浓度的改变而有离解、缔合、与溶剂间的作用等原因而发生偏离Beer定律的现象。

例1亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱

亚甲蓝单体的吸收峰在

660nm处，而二聚体的吸

收峰在610nm处，随着浓

度的增大，660nm处吸收

峰减弱；而610nm吸收峰

增强，吸收光谱形状改变。

由于这个现象的存在，而

使吸光度与浓度关系发生

偏离。

例2 重铬酸钾水溶液的吸收光谱

重铬酸钾水溶液有以下平衡：

O H O 2272Cr +--

++2422CrO H 若溶液稀释2倍，离

子浓度不是减小2倍，而是

受稀释平衡向右移动的影响，

离子浓度的减少明显的多于2倍，结果偏离Beer 定律，

而产生误差。

-272O Cr -

272O Cr 由化学因素引起的偏离，有

时可控制溶液条件设法减

免，上例若在强酸性溶液

中测定或在强碱性溶液中测

定都可避免偏离现象。

(二) 光学因素

1．非单色光的影响：

Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光?照射物质的连续光经单色器分光后

并非真正单色光

?其波长宽度由入射狭缝的宽度和棱镜或光栅的分辨率决定

?为了保证透过光对检测器的响应，必须保证一定的狭缝宽度

?这就使分离出来的光具一定的谱带宽度

物质对不同波长的光具有不同的吸光系数

102

0121I I I I 和为对应的透过光光强分别和入射光光强分别为的光组成

和设入射光由波长为λλl EC I I l C E I I T A ?-?=???=-=-=10lg lg 00 020*******

0102010201211212110101010I I I I I I I I I I I I T l

C E E l C E l C E l C E +?+?=+?+?=++=?-?-?-?-）（又 0201020111210lg lg I I I I l C E T A l

C E E +?+-?=-=??-）（

讨论：入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状

偏离线性关系越严重

与）（定律

不成线性关系，偏离与成线性关系

C A E E Beer C A E E l C E A E E ↑?-?≠?=?=1221121 1 选择较纯单色光

（Δλ↓，单色性↑）

2 选λmax 作为测定波长

（ΔE↓，灵敏度S↑且

成线性）

01100201lg 1lg 12I I l C E E I I l C E T A +?-?+-?=-=）（结论：

2．杂散光的影响：

杂散光(stray light)是指从单色器分出的光不在入射光谱带宽度范围内，与所选波长相距较远的光。

杂散光来源：仪器本身缺陷；光学元件污染造成

杂散光可使吸收光谱变形，吸光度变值

3．反射光和散射光的影响：

反射光和散射光均是入射光谱带宽度内的光直接对T产生影响

散射和反射使T↓，A↑，吸收光谱变形。

注：一般可用空白对比校正消除

4．非平行光的影响：

倾斜光使光程↑，A↑，吸收光谱变形。

(三) 透光率的测量误差——ΔT

测定结果的相对误差与透光率测量误差间的关系可由Lamber-Beer 定律导出： El T T l E l E A C l C E T A 1.1lg lg 1lg =??=?=???=-=El

T C 1.1lg =微分后并除以上式得：

T T C C lg 434.0??=?浓度的相对误差

测定结果的相对误差取决于两个因素：透光率T和透光率测量误差ΔT。

ΔT是测量中的随机误差，来自仪器的噪音(noise)，一类与光讯号无关，称为暗噪音(dark noise)；另一类随光讯号强弱而变化，称散粒噪音(signal shot noise)。

1暗噪音——与检测器和放大电路不确定性有关，与光讯号无关。暗噪音的强弱取决于各种电子原件和线路结构的质量、工作状态以及环境条件等，不论是有光照射或无光照射，ΔT可视为一个常量。

高精度的分光光度计暗噪音ΔT可低达0.01%，但大多数分光光度计的ΔT在±0.2%~±1%之间。

今假ΔT =0.5%，代入，算出不同透光率或吸光度值时的浓度相对误差，作图。 T T T C C lg 434.0??=?曲线最低点所对应的T 或

A 值，即为最小误差的读

数，将上式的导函数取零

值求得：

02)

ln (ln 1.')ln ('=?+?-=??=??? ???T T T T T T T C C 1

ln -=T T=0.368; A=0.4343

对应最小测量误差

在实际工作中没有必要去寻求这一最小误差点，只要求测量范围在：

7.0~2.0%

20~%65：：A T 测定结果相对误差较小注意：上述推导结果未考虑ΔT 的大小变化，而实际上ΔT 的大小与测量最适宜范围也有直接关系，所以在高精度的分光光度计上可以根据仪器性能说明和实际测量结果确定适宜的测量范围。

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!!紫外吸收光谱UV分析

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！！紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e 分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e 的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数裂解气相色谱法PGC 分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型凝胶色谱法GPC 分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布热重法TG 分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区热差分析DTA 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息示差扫描量热分析DSC 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息静态热―力分析TMA 分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线提供的信息：热转变温度和力学状态

玻璃基础理论

第一篇玻璃基础理论第1章玻璃结构与组成玻璃的物理化学性质不仅决定于其化学组成，而且与其结构有着密切的关系。只有认识玻璃的结构，掌握玻璃组成、结构、性能三者之间的内在联系，才有可能通过改变化学组成、热历史，或利用某些物理的、化学的处理方法，制取符合预定物理化学性能的玻璃材料或制品。 1.1 玻璃的定义与通性 1.1.1 玻璃的定义玻璃是非晶态固体的一个分支，按照《辞海》的定义，玻璃由熔体过冷所得，并因粘度逐渐增大而具有固体机械性质的无定形物体。习惯上常称之为“过冷的液体”。按照《硅酸盐词典》的定义，玻璃是由熔融物而得的非晶态固体。因此，玻璃的定义也可理解为：玻璃是熔融、冷却、固化的非结晶（在特定条件下也可能成为晶态）的无机物，是过冷的液体。随着科学技术的进步以及人们认识水平的提高，人们对玻璃（态）物质的结构、性质认识有了更进一步的理解。形成玻璃（态）物质的范围扩大，玻璃的定义也进行了扩充，分为广义玻璃和狭义玻璃。广义的玻璃包括单质玻璃、有机玻璃和无机玻璃。狭义的玻璃仅指无机玻璃。现较公认的广义玻璃的定义为: 结构上完全表现为长程无序的、性能上具有玻璃转变特性的非晶态固体。也可理解为：无论是有机、无机、金属，还是何种制备技术，只要具备上述特性的都可成为玻璃。 1.1.2 玻璃的通性在自然界中固体物质存在着晶态和非晶态两种状态。所谓非晶态是以不同方法获得的以结构无序为主要特征的固体物质状态。玻璃态是非晶态固体的一种，玻璃中的原子不像晶体那样在空间作远程有序排列，而近似于液体，具有近程有序排列。玻璃像固体一样能保持一定的外形，而不像液体那样在自重作用下流动。玻璃态物质具有下列主要特征：（1）各向同性玻璃态物质的质点排列是无规则的，是统计均匀的，所以，玻璃中不存在内应力时，其物理化学性质（如硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等）在各方向上都是相同的。但当玻璃中存在应力时，结构均匀性就遭到破坏，玻璃就会显示各向异性，如出现明显的光程差等。（2）介稳性（亚稳性）所谓玻璃处于介稳状态，是因为玻璃是由熔体急剧冷却而得。由于在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及作形成晶体的有规则排列，系统的内能不是处于最低值，而是处于介稳状态(热力学因素)；尽管玻璃处于较高能态，由于常温下粘度很大，转变成晶体的的速率极小，因而实际上不能自发地转化为晶体（动力学因素）。只有在一定的外界条件下，即必须克服物质由玻璃态转化为晶态的势垒，才能使玻璃析晶。因此，从热力学的观点看，玻璃态是不稳定的，但从动力学的观点看，它又是稳定的。因为它虽具有自发放热转化为内能较低的晶体的倾向，但在常温下，转变为晶态的几率很小，所以说玻璃处于介稳状态。

红外光谱法基本原理

红外光谱法基本原理红外光谱是反映分子的振动情况。当用一定频率的红外光照射某物质分子时，若该物质的分子中某基团的振动频率与它相同，则此物质就能吸收这种红外光，使分子由振动基态跃迁到激发态。因此，若用不同频率的红外光依次通过测定分子时，就会出现不同强弱的吸收现象。用Ｔ％－λ作图就得到其红外光吸收光谱。红外光谱具有很高的特征性，每种化合物都具有特征的红外光谱。用它可进行物质的结构分析和定量测定。气相色谱法基本原理气相色谱法是以气体（此气体称为载气）为流动相的柱色谱分离技术。在填充柱气相色谱法中，柱内的固定相有两类：一类是涂布在惰性载体上的有机化合物，它们和沸点较高，在柱温下可呈液态，或本身就是液体，采用这类固定相的方法称为气液色谱法；另一类是活性吸附剂，如硅胶、分子筛等，采用这类固定相的方法称为气固色谱法。它的应用远没有气液色普法广泛。气固色谱法只适用于气体及低沸点烃类的分析。在毛细管气相色谱法中，色谱柱内径小于lmm，分为填充型和开管型两大类。填充型毛细管与一般填充柱相同，只是径细、柱长，使用的固定相颗粒在几十到几百微米之间。开管型固定相则通过化学键组合或物理的方法直接固定在管壁上，因此这种色谱柱又称开管理柱，它的应用日益普遍。原则上，在填充柱中能够使用的固定液，在毛细管柱中也能使用，但毛细管柱比普通填充柱柱效更高，分离能力更强。气相色谱法的应用面十分广泛，原则上讲，不具腐蚀性气体或只要在仪器所能承受的气化温度下能够气化，且自身又不分解的化合物都可用气相色谱法分析。当样品加到固定相上之后，流动相就要携带样品在柱内移动。流动相在固定相上的溶解或吸附能力要比样品中的组分弱得多。组分进柱后，就要在固定相和流动相之间进行分配。组分性质不同，在固定相上的溶解或吸附能力不同，即它们的分配系数大小不同。分配系数大

光谱分析知识点

原子发射光谱分析 1、原子发射光谱分析的基本原理（依据） 2、ICP光源形成的原理及特点（习题2）：ICP是利用高频加热原理。当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因（如电火花等）在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。其特点如下：工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数元素有很高的灵敏度。（2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。（3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。（4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。（5）ICP的载气流速较低，有利于试样在中央通道中充分激发，而且耗样量也较少。（6）采用惰性气体作工作气体，因而光谱背景干扰少。 3、掌握特征谱线、共振线、灵敏线、最后线、分析线的含义及其它们之间的内在联系。（习题3） 4、：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。 5、灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。发射光谱定性分析的基本原理和常用方法。（习题5 由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发下，可以产生各自的特征谱线，其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在，这就是光谱定性分析的基础。进行光谱定性分析有以下三种方法：（1）比较法。将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上，在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。若两者谱线出现在同一波长位置上，即可说明某一元素的某条谱线存在。本方法简单易行，但只适用于试样中指定组分的定性。

紫外玻璃和紫外线玻璃的区别与判断.

紫外玻璃、透紫外玻璃加工、紫外线玻璃生产 1、紫外玻璃基本认识长波UV-A，波长介于320nm-400nm之间，具有较强的穿透能力，能穿透玻璃，这一波段的紫外线能量与多数化学键能相当，容易引光化学反应，通常用于光固化的即是UV-A。中波UV-B，波长介于280nm-320nm之间，穿透力较弱，玻璃对它有强烈的吸收。太阳光中含有丰富的UV-A和UV-B。短波UV-C，波长介于200nm-280nm，臭氧层对它有强烈的吸收，所以太阳光中UV-C在到地面之前就被臭氧层吸收了，UV-C对生物体就很强的破坏作用，可杀死细菌、病毒，因此常用于消毒。紫外玻璃、透紫外玻璃、透紫外线玻璃主要标的见以下表格：紫外玻璃、透紫外玻璃、透紫外线玻璃产品名称紫外玻璃、透紫外玻璃、紫外线玻璃、透紫外线玻璃、UV玻璃产品颜色无色透明玻璃、黑色非透明玻璃常规厚度2毫米，3毫米，4毫米，5毫米加工工艺钢化热处理、非钢化热处理、半钢化热处理应用领域透紫外玻璃，主要用于地质勘测、无损探伤、紫外杀菌、紫外杀毒、紫外烘干等领域，以及电力、化工、冶金、五金机械制造等领域。 2、紫外玻璃分类透紫外玻璃分为透紫外黑色玻璃和透紫外透明玻璃两种。

① 透紫外线黑色玻璃：具有良好的透紫外线，产品分为长波透紫外线玻璃、短波透紫外线玻璃，透射波长分别是：254nm\310nm\365nm，该类玻璃能同时滤掉可见光。 ② 透紫外线透明玻璃：是一种无色截止型玻璃，波长范围220NM-380NM透过率大于或等于89.5%,同时推出一款远紫外玻璃，在紫外和可见光谱范围内透明，在185-260nm波段范围内无吸收带，在2600-2800nm 波段范围内有强吸收带，非发光，光辐射稳定。（185nm-260nm紫外玻璃，365nm\310nm\254nm紫外玻璃）

附红外吸收光谱(IR)的基本原理及应用

附红外吸收光谱（IR）的基本原理及应用一、红外吸收光谱的历史太阳光透过三棱镜时，能够分解成红、橙、黄、绿、蓝、紫的光谱带；1800年，发现在红光的外面，温度会升高。这样就发现了具有热效应的红外线。红外线和可见光一样，具有反射、色散、衍射、干涉、偏振等性质；它的传播速度和可见光一样，只是波长不同，是电磁波总谱中的一部分。（图一）、波长范围在0.7微米到大约1000微米左右。红外区又可以进一步划分为近红外区＜0.7到2微米，基频红外区（也称指纹区，2至25微米）和远红外区（25微米至1000微米）三个部分。 1881年以后，人们发现了物质对不同波长的红外线具有不同程度的吸收，二十世纪初，测量了各种无机物和有机物对红外辐射的吸收情况，并提出了物质吸收的辐射波长与化学结构的关系，逐渐积累了大量的资料；与此同时，分子的振动――转动光谱的研究逐步深入，确立了物质分子对红外光吸收的基本理论，为红外光谱学奠定了基础。1940年以后，红外光谱成为化学和物理研究的重要工具。今年来，干涉仪、计算机和激光光源和红外光谱相结合，诞生了计算机－红外分光光度计、傅立叶红外光谱仪和激光红外光谱仪，开创了崭新的红外光谱领域，促进了红外理论的发展和红外光谱的应用。二、红外吸收的本质物质处于不停的运动状态之中，分子经光照射后，就吸收了光能，运动状态从基态跃迁到高能态的激发态。分子的运动能量是量子化的，它不能占有任意的能量，被分子吸收的光子，其能量等于分子动能的两种能量级之差，否则不能被吸收。分子所吸收的能量可由下式表示： E＝hυ＝hc/λ 式中，E为光子的能量，h为普朗克常数，υ为光子的频率，c为光速，λ为波长。由此可见，光子的能量与频率成正比，与波长成反比。分子吸收光子以后，依光子能量的大小，可以引起转动、振动和电子能阶的跃迁，红外光谱就是由于分子的振动和转动引起的，又称振－转光谱。

光谱分析原理

拉曼光谱、红外光谱、XPS的原理及应用作者: 3040821025(站内联系TA)发布: 2007-10-26 拉曼光谱的原理及应用拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。这些技术是：CCD 检测系统在近红外区域的高灵敏性，体积小而功率大的二极管激光器，与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产品连同高口径短焦距的分光光度计，提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。（一）含义光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征（二）拉曼散射光谱具有以下明显的特征： a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同，但对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关； b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。 c. 一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布，处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。（三）拉曼光谱技术的优越性提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。此外 1 由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。 2 拉曼一次可以同时覆盖50-4000波数的区间，可对有机物及无机物进行分析。相反，若

玻璃的基本原理

玻璃的基本知识

玻璃结构理论：晶子学说(1930年Randell) 近程有序（微晶尺寸1.0‐1.5nm) 晶子学说的价值在于它第一次指出玻璃中存在微不均匀物，及玻璃中存在一定的有序区域，这对于玻璃分相、晶化等本质的理解有重要价值。一、玻璃的结构 [SiO 4 ]石英晶体结构以及石英玻璃、钠硅酸盐玻璃晶子结构示意图 2 玻璃结构是指玻璃中质点在空间的几何位置、有序程度以及他们之间的结合状态。

1932年W.H.Zachariasen借助V.M. Goldschmidt的离子晶界化学原则，利用晶体结构来阐述玻璃结构，即查氏把离子结晶化学原则和晶体结构知识推演到玻璃结构，描述了离子-共价键的化合物，如熔融石英、硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃。氧化物形成玻璃的四个条件： ?一个氧离子不能和两个以上的阳离子结合——氧的配位数不大于2； ?阳离子周围的阳离子熟不应多过3或4——阳离子的配位数为3或4； ?网络中氧配位多面体之间只能共顶角，不能共棱、共面。 ?如果网络是三维的，则网络中每一个氧配位多面体必须至少有三个氧离子与相邻多面体相连，以形成三维空间发展的无规则网络结构。根据上述条件，B2O3、SiO2、P2O5是很好的玻璃形成体。不符合上述条件的氧化物则属于网络改良体，如碱金属、碱土金属氧化物。一些氧化物可以部分参与网络结构，称为网络中间体，如BeO、Al2O3、ZrO2 3

无规则网络学说强调了玻璃中多面体之间互相排列的连续性、均匀性和无序性，而晶子学说则强调了不连续性、有序性和微不均匀性。因此，玻璃的结构是连续性、不连续性，均匀性、微不均匀性，无序性、有序性几对矛盾的对立统一体，条件变化，矛盾双方可能相互转化。Figure 1. (a) Crystalline material (regular) and (b) glassy material (irregular).无规则网络学说的玻璃结构模型

红外光谱的原理及应用

红外光谱的原理及应用 (一)红外吸收光谱的定义及产生分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线，就得到红外光谱（二）基本原理 1产生红外吸收的条件 (1)分子振动时，必须伴随有瞬时偶极矩的变化。对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2 等。非对称分子：有偶极矩，红外活性。 (2)只有当照射分子的红外辐射的频率与分子某种振动方式的频率相同时，分子吸收能量后，从基态振动能级跃迁到较高能量的振动能级，从而在图谱上出现相应的吸收带。 2分子的振动类型伸缩振动：键长变动，包括对称与非对称伸缩振动弯曲振动：键角变动，包括剪式振动、平面摇摆、非平面摇摆、扭曲振动 3几个术语基频峰：由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；倍频峰：由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，倍频峰；组频：如果分子吸收一个红外光子，同时激发了基频分别为v1和v2的两种跃迁，此时所产生的吸收频率应该等于上述两种跃迁的吸收频率之和，故称组频。特征峰：凡是能用于鉴定官能团存在的吸收峰，相应频率成为特征频率。相关峰：相互可以依存而又相互可以佐证的吸收峰称为相关峰 4影响基团吸收频率的因素（1 外部条件对吸收峰位置的影响：物态效应、溶剂效应（2分子结构对基团吸收谱带的影响：诱导效应：通常吸电子基团使邻近基团吸收波数升高，给电子基团使波数降低。共轭效应：基团与吸电子基团共轭，使基团键力常数增加，因此基团吸收频率升高，基团与给电子基团共轭，使基团键力常数减小，因此基团吸收频率降低。当同时存在诱导效应和共轭效应，若两者作用一致，则两个作用互相加强，不一致，取决于作用强的作用。（3）偶极场效应：互相靠近的基团之间通过空间起作用。（4）张力效应：环外双键的伸缩振动波数随环减小其波数越高。（5）氢键效应：氢键的形成使伸缩振动波数移向低波数，吸收强度增强（6）位阻效应：共轭因位阻效应受限，基团吸收接近正常值。（7）振动耦合，（8）互变异构的影响（三）红外吸收光谱法的解析红外光谱一般解析步骤 1. 检查光谱图是否符合要求; 2. 了解样品来源、样品的理化性质、其他分析的数据、样品重结晶溶剂及纯度; 3. 排除可能的―假谱带‖; 4. 若可以根据其他分析数据写出分子式，则应先算出分子的不饱和度U

吸收光谱测量基本原理

吸收光谱简介纯白光为一连续的从红色到紫色的光谱，但当白光穿过一个有色宝石，一定颜色或波长可被宝石所吸收，这导致该白光光谱中有一处或几处间断，这些间断以暗线或暗带形式出现。许多宝石显示出在可见光谱中吸收带或线的特征样式，其完整的样式被称为"吸收光谱"。吸收光谱处于基态和低激发态的原子或分子吸收具有连续分布的某些波长的光而跃迁到各激发态，形成了按波长排列的暗线或暗带组成的光谱。吸收光谱是温度很高的光源发出来的白光，通过温度较低的蒸汽或气体后产生的，如让高温光源发出的白光，通过温度较低的钠的蒸汽就能生成钠的吸收光谱。这个光谱背景是明亮的连续光谱。而在钠的标识谱线的位置上出现了暗线。通过大量实验观察总结出一条规律，即每一种元素的吸收光谱里暗线的位置跟他们明线光谱的位置是互相重合的。也就是每种元素所发射的光的频率跟它所吸收的光频率是相同的。太阳光谱是一种吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层，而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体，太阳光穿过它们的时候跟这些元素的标识谱线相同的光都被这些气体吸收掉了。因此我们看到的太阳光谱是在连续光谱的背景上分布着许多条暗线。这些暗线是德国物理学家夫琅和费首先发现的称为夫琅和费线。吸收光谱高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。例如，让弧光灯发出的白光通过温度较低的钠气（在酒精灯的灯心上放一些食盐，食盐受热分解就会产生钠气），然后用分光镜来观察，就会看到在连续光谱的背景中有两条挨得很近的暗线（见彩图8．分光镜的分辨本领不够高时，只能看见一条暗线）．这就是钠原子的吸收光谱．值得注意的是，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应．这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光．因此，吸收光谱中的谱线（暗线），也是原子的特征谱线，只是通常在吸收光谱中看到的特征谱线比明线光谱中的少光谱分析光谱分析由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成．这种方法叫做光谱分析．做光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱．这种方法的优点是非常灵敏而且迅速．某种元素在物质中的含量达10-10克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检查出来．光谱分析在科学技术中有广泛的应用．例如，在检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯度的要求时，就要用到光谱分析．在历史上，光谱分析还帮助人们发现了许多新元素．例如，铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被发现的．光谱分

红外光谱原理

第二节红外吸收光谱的基本原理一、分子的振动与红外吸收任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测得纯振动光谱，故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱，简称振转光谱。 1、双原子分子的振动分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子分子为例，若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧，长度为r （键长），两个原子分子量为m 1、m 2。如果把两个原子看成两个小球，则它们之间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动，如图3—2。因此可以把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ（以波数表示），由经典力学（虎克定律）可导出： C ——光速（3×108 m/s ） υ= K ——化学键的力常数（N/m ） μ——折合质量（kg ） μ= 如果力常数以N/m 为单位，折合质量μ以原子质量为单位，则上式可简化为 υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量，化学键越强，相对原子质量越小，振动频率越高。 H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1 C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1 同类原子组成的化学键（折合质量相同），力常数大的，基本振动频率就大。由于氢的原子质量最小，故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红外的高频率区。 2、多原子分子的振动 1|D|ì2c K m 1m 2m 1m2+ K μ

紫外吸收光谱的基本原理

紫外吸收光谱的基本原理，应用与其特点紫外吸收光谱的基本原理吸收光谱的产生许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 紫外光谱的表示方法通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度；透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T) 根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度；透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T) 根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的形状、λmax和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。各种有机化合形状、λmax 和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。各种有机化合物的λmax和εmax都有定值，同类化合物的εmax比较接近，处于一个范围。紫外吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁所产生的。由于电子能级跃迁往往要引起分子中核的运动状态的变化，因此在电子跃迁的同时，总是伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁。考虑跃迁前的基态分子并不是全是处于最低振动和转动能级，而是分布在若干不同的

傅立叶变换红外光谱仪的基本原理

傅立叶变换红外光谱仪的基本原理及其应用红外光谱仪是鉴别物质和分析物质结构的有效手段，其中傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）是七十年代发展起来的第三代红外光谱仪的典型代表。它是根据光的相干性原理设计的，是一种干涉型光谱仪，具有优良的特性，完善的功能，并且应用围极其广泛，同样也有着广泛的发展前景。本文就傅立叶变换红外光谱仪的基本原理作扼要的介绍，总结了傅立叶变换红外光谱法的主要特点，综述了其在各个方面的应用，并对傅立叶变换红外光谱仪的发展方向提出了一些基本观点。关键词：傅立叶变换红外光谱仪；基本原理；应用；发展

目录摘要................................................................................... I ABSTRACT......................................................................... II 1 傅里叶红外光谱仪的发展历史 (1) 2 基本原理 (4) 2.1光学系统及工作原理 (4) 2.2傅立叶变换红外光谱测定 (6) 2.3傅立叶变换红外光谱仪的主要特点 (7) 3 样品处理 (8) 3.1气体样品 (8) 3.2液体和溶液样品 (8) 3.3固体样品 (8) 4 傅立叶变换红外光谱仪的应用 (9) 4.1在临床医学和药学方面的应用⑷ (9) 4.2在化学、化工方面的应用 (10) 4.3在环境分析中的应用 (11) 4.4在半导体和超导材料等方面的应用⑼ (11) 5 全文总结 (12) 参考文献 (13)

紫外线杀菌原理

一紫外线杀菌原理紫外线是一种肉眼看不见的光波，存在于光谱紫射线端的外侧，故称紫外线。紫外线系来自太阳辐射电磁波之一，通常按照波长把紫外线分为四类如下是物质运行的一种特殊形式，是一粒粒不连接的粒子流。每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。当细菌、病毒吸收超过3600~65000uW/c㎡剂量时，对细菌、病毒的去氧核醣核酸（DNA）及核醣核酸（RNA）具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌成效。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，产生自由基可引起光电离，从而导致细胞的死亡。紫外线杀菌器杀菌原理是利用紫外线灯管辐照强度，即紫外线杀菌灯所发出之辐照强度，与被照消毒物的距离成反比。当辐照强度一定时，被照消毒物停留时间愈久，离杀菌灯管愈近，其杀菌效果愈好，反之愈差。编辑本段二紫外线杀菌器分类根据灯管不同有热阴级低压汞蒸汽放电灯，阴极低压汞蒸汽放电灯。热阴级低压汞蒸汽放电灯从外型可分为直型，H型，U型管等。为了不同需要，又可分为低（无臭氧），臭氧，高臭氧等。编辑本段三杀菌效率紫外消毒技术具有其它技术无可比拟的杀菌效率。杀菌效率可达99％－99.9％。下表列出紫外技术对常见几种细菌病毒的杀菌时间一般只需１秒以内。而传统氯气、臭氧等化学消毒方法要达到紫外Ｃ的杀菌效果一般需要20分钟至１小时的时间。表1 紫外C技术对常见细菌病毒的杀菌效率（紫外辐射强度： 30,000μW/cm2）

透紫外石英玻璃

紫外线（简称UV）是属于电磁波辐射的一段，电磁波谱包括无线电波、红处线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，波长范围从10-14米至106米，如图３所示。紫外线只其中很窄的一段，波长范围为10~400nm（nm：纳米，1nm=10-9m）可划分为长波紫外线（UVA）、中波紫外（UVB）、短波紫外线（UVC）、超短波紫外线。波长越短，能量越强，穿透能力越弱。长波UVA，波长介于320~400nm，具有较强的穿透能力，能穿透玻璃，这一波段的紫外线能量与多数化学键能相当，容易引光化学反应，通常用于光固化的即是UVA。中波UVB，波长介于280~320，穿透力较弱，玻璃对它有强烈的吸收。太阳光中含有丰富的UVA 和UVB。短波UVC，波长介于200~280nm，臭氧层对它有强烈的吸收，所以太阳光中UVC在到地面之前就被臭氧层吸收了，UVC对生物体就很强的破坏作用，可杀死细菌、病毒，因此常用于消毒滤紫外：这种渗入铈的及其它微量元素石英玻璃管能有效地阻止UV-B和UV-C 紫外线的全部辐射以及UV-A紫外线的大部份辐射, 是一种具有最大能见透射度的理想材料,可适用于石英卤素灯、气体放电灯和其他UV光源，从而可以有效地防止常常受到紫外线辐射对人体以及物体造成的危害，并且可以维持可见光达到最大的传播效率。滤紫外线石英玻璃管，表面无色或轻微蓝色，断面呈淡蓝色。该产品在具有普通石英玻璃管优良的理化性能等基本特性的同时，可有效地滤除紫外线光谱中190-320nm波长的紫外线，壁免其对人体的辐射，可用于生产多种类型的环保型电光源产品。无臭氧石英玻璃管，表面无色，断面呈轻微紫色。该产品可将光谱中220nm前的紫外线基本截止，而253.7nm处的紫外线透过率为85%以上，该波长的紫外线具有较强的杀菌力。可用于生产各种杀菌灯。

各种光谱分析的原理解读

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！！来源：张月娟的日志紫外吸收光谱 UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法 FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法 IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法 Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率核磁共振波谱法 NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法 ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法 MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法 GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化

紫外可见分光光度法基本原理

紫外可见分光光度法基本原理紫外可见分光光度法基本原理透射比和吸光度当一束平行光通过均匀的溶液介质时光的一部分被吸收一部分被器皿反射。设入射光强度为I0吸收光强度为Ia 透射光强度为It反射光强度为Ir则在进行吸收光谱分析中被测溶液和参比溶液是分别放在同样材料及厚度的两个吸收池中让强度同为I0的单色光分别通过两个吸收池用参比池调节仪器的零吸收点再测量被测量溶液的透射光强度所以反射光的影响可以从参比溶液中消除则上式可简写为透射光强度It与入射光强度I0之比称为透射比亦称透射率用T表示则有: 溶液的T越大表明它对光的吸收越弱反之T 越小表明它对光的吸收越强。为了更明确地表明溶液的吸光强弱与表达物理量的相应关系常用吸光度A表示物质对光的吸收程度其定义为: 则A值越大表明物质对光吸收越强。T及A都是表示物质对光吸收程度的一种量度透射比常以百分率表示称为百分透射比T吸光度A为一个无因次的量两者可通过上式互相换算。朗伯-比耳定律朗伯-比耳定律Lambert-Beer是光吸收的基本定律俗称光吸收定律是分光光度法定量分析的依据和基础。当入射光波长一定时溶液的吸光度A是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度l吸收光程的函数。朗伯和比耳分别于1760年和1852年研究了这三者的定量关系。朗伯的结论是当用适当波长的单色光照射一固定浓度的均匀溶液时A与l成正比其数学式为: A kl 此即称为朗伯定律k为比例系数而比耳的结论是当用适当波长的单色光照射一固定液层厚度的均匀溶液时A与C成正比其数学表达式为: 此即称为比耳定律k称为比例系数合并上述k的数值取决于吸光物质的特性外其单位及数值还与C和l所采用的单位有关。l通常采用cm为单位并用b表示。所以k的单位取决C采用的单位。当C采用重量单位g/L时吸收定律表达为: a称为吸光系数单位为当C采用摩尔浓度mol/L时吸收定律表达为: ε称摩尔吸光系数单位为有时在化合物的组成不明的情况下物质的摩尔质量不知道

原子吸收光谱法的原理

原子吸收光谱法原子吸收光谱(Atomic Absorption Spectroscopy,AAS),又称原子分光光度法,就是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收,由特征谱线的特征性与谱线被减弱的程度对待测元素进行定性定量分析的一种仪器分析的方法。中文名原子吸收光谱法外文名 Atomic Absorption Spectroscopy 光线范围紫外光与可见光出现时间上世纪50年代简称 AAS 测定方法标准曲线法、标准加入法别名原子吸收分光光度法基本原理原子吸收光谱法(AAS)就是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同,将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态(一般情况下都就是第一激发态)所需要的能量频率时,原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线,使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A,在线性范围内与被测元素的含量成正比: A=KC 式中K为常数;C为试样浓度;K包含了所有的常数。此式就就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础由于原子能级就是量子化的,因此,在所有的情况下,原子对辐射的吸收都就是有选择性的。由于各元素的原子结构与外层电子的排布不同,元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同,因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据。AAS现已成为无机元素定量分析应用最广泛的一种分析方法。该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。

紫外吸收光谱分析基本原理

第九章紫外吸收光谱分析ultraviolet spectrometry，UV 第一节紫外吸收光谱分析基本原理principles of UV 一、紫外吸收光谱的产生formation of UV 1.概述紫外吸收光谱：分子价电子能级跃迁。波长范围：100-800 nm (1) 远紫外光区：100-200nm (2) 近紫外光区：200-400nm (3)可见光区：400-800nm 可用于结构鉴定和定量分析。电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁；带状光谱。 2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线 ?E = E2 - E1 = hν 量子化；选择性吸收吸收曲线与最大吸收波长λ max 用不同波长的单色光照射，测吸光度吸收曲线的讨论： ①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax ②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。 ④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作作为物质定量分析的依据。 ⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。 3.电子跃迁与分子吸收光谱物质分子内部三种运动形式：（1）电子相对于原子核的运动；（2）原子核在其平衡位置附近的相对振动；（3）分子本身绕其重心的转动。分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。分子的内能：电子能量E e 、振动能量E v 、转动能量E r 即：E＝E e+E v+E r ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr 能级跃迁电子能级间跃迁的同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。讨论：（1）转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；（2）振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱；

紫外分光光度法原理

紫外分光光度法原理，使用范围，仪器的校正，测定方法和注意事项紫外分光光度法一、原理可见光、紫外线照射某些物质，主要是由于物质分子中价电子能级跃迁对辐射的吸收，而产生化合物的可见紫外吸收光谱。基于物质对光的选择性吸收的特性而建立分光光度法或称吸收光谱法的分析方法。它是以朗伯──比耳定律为基础。 1 朗伯—比耳定律 A = lg—- = ECL T 式中 A为吸收度； T为透光率； E为吸收系数，采用的表示方法是（E１％１ｃｍ），其物理意义为当溶液浓度为1%（g/ml），液层厚度为1cm时的吸收度数值； C为100ml溶液中所含被测物质的重量（按干燥品或无水物计算），g； L为液层厚度，cm。二、使用范围凡具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物，根据在特定吸收波长处所测得的吸收度，可用于药品的鉴别、纯度检查及含量测定。三、仪器可见-紫外分光光度计。其应用波长范围为200～400nm的紫外光区、400～850nm的可见光区。主要由辐射源（光源）、色散系统、检测系统、吸收池、数据处理机、自动记录器及显示器等部件组成。本仪器是根据相对测量的原理工作的，即先选定某一溶剂（或空气、试样）作为标准（空白或称参比）溶液，并认为它的透光率为100％（或吸收度为0），而被测的试样透光率（或吸收度）是相对于标准溶液而言，实际上就是由出射狭缝射出的单色光，分别通过被测试样和标准溶液，这两个光能量之比值，就是在一定波长下对于被测试样的透光率（或吸收度）。本仪器可精密测定具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物、有色物质或在适当条件下能与某些试剂作用生成有色物的物质。使用前应校正测定波长并按仪器说明书进行操作。四、仪器的校正 1.波长的准确度试验以仪器显示的波长数值与单色光的实际波长值之间误差表示，应在±1.0nm 范围内。可用仪器中氘灯的486.02nm与656.10nm谱线进行校正。 2.吸收度的准确度试验