四大光学仪器在生活中各领域的应用

合集下载

光学仪器的应用

光学仪器的应用

光学仪器的应用光学仪器是指利用光学原理进行检测、测量和观察的设备。

随着光学科学的发展和技术的不断创新,光学仪器在各个领域中的应用日益广泛并且深入。

本文将重点介绍光学仪器在医学、通信、生物科学、环境监测和工业生产等领域中的应用。

首先,光学仪器在医学领域中发挥了重要作用。

光学显微镜是常用的医学光学仪器之一。

它利用了光的折射、反射和散射特性,使得医生可以通过观察样本的组织结构、细胞形态和细胞内部的微观结构来进行疾病的诊断和治疗。

此外,还有内窥镜和冷光源等光学仪器被广泛用于内科和外科手术中。

它们可以帮助医生观察和治疗病变部位,减少手术创伤,提高手术成功率。

其次,在通信领域中,光纤通信是一种快速且高效的数据传输方式。

光纤通信系统主要由光发射器、光接收器和光纤传输线组成。

光发射器将电信号转化为激光光信号,并通过光纤传输线传输到目标地点,再由光接收器将光信号转化为相应的电信号。

光纤通信的优势在于传输速度快、传输损耗小、抗干扰能力强。

它已经广泛应用于长途通信、互联网接入、有线电视和高清视频传输等领域。

另外,光学仪器在生物科学中也具有重要应用。

例如,流式细胞仪是一种可以快速检测、分析和计数细胞的设备。

它利用了激光和光散射原理,可以对细胞进行定量的生物学特征测量,如大小、形状、颜色等,从而对细胞进行分类和分析。

流式细胞仪在生物医学研究、药物筛选和临床诊断中发挥了重要作用,为疾病的预防和治疗提供了有效的手段。

此外,在环境监测领域中,光学仪器也有广泛的应用。

例如,光谱分析仪可以通过分析物体辐射或吸收不同波长的光来确定物质的成分和浓度。

它被广泛应用于空气污染监测、土壤污染分析、水质检测和食品安全等方面。

光学仪器可以快速、准确地获取大量的数据,并帮助我们监测环境质量,并及时采取相应的措施保护环境。

最后,在工业生产中,光学仪器也发挥了重要的作用。

例如,激光切割机利用激光的高能量密度和精细焦点,可以对金属、塑料、纸张等材料进行切割。

高中物理光学在实际生活的应用

高中物理光学在实际生活的应用

高中物理光学在实际生活的应用光学是物理学中的一个重要分支,研究光的产生、传播、作用和调控等问题。

在现代社会中,光学的应用非常广泛,涵盖了各个领域,如光通信、医学成像、光学器件等。

下面我们将介绍高中物理光学在实际生活中的应用。

1. 灯具光学的应用最为普遍的是灯具。

现代照明设备种类繁多,如白炽灯、节能灯、荧光灯、LED灯等。

这些灯具的光学设计都是经过科学计算和优化的,以达到最好的照明效果和能源消耗效率。

2. 光学仪器光学仪器包括各种光学设备,如望远镜、显微镜、光谱仪、激光等。

通过使用这些光学仪器,人们可以更加清晰地观察和探究物体的结构和特性,推动科学的进步。

3. 水晶玻璃制品水晶玻璃制品是一种高档、精美的工艺品,其制作需要高水准的光学知识和技术。

水晶玻璃制品之所以能够漂亮的反射出光线,是因为其材料本身就具有光学特性,材料的物理性质使其在光照下散发出美妙的光芒。

4. 相机相机是光学设备的一种,通过光学透镜透过光线,将外界景象转化成照片。

在纸片内部加入感光物质,然后用光学透镜在半暗影的画布上闪入光来成像,从而成为最初的相机,后来通过技术的不断革新,相机不断发展,现在已经发展到了数码相机的阶段,让我们更能够在物理上看到真实的世界。

5. 镜子镜子是利用光的反射原理制作的光学设备。

镜子可以用来制作反光镜、望远镜、显微镜、望眼镜等,同时还可以用来制作化妆镜等日常用品。

镜子由于其材质的不同,表现出的反射性能也不同,因此在制作精美的镜子时,需要将其纤维状的材料与后期的钢化工艺相结合,才能达到最佳的效果。

6. 太阳能电池板太阳能电池板是一种重要的可再生能源设施,通过捕捉太阳的光能,将其转化为可再生能源,减少对传统化石能源的依赖。

太阳能电池板的生产需要大量的光学知识,材料的选取、红外透过性要求等,同时太阳能电池板的工艺也需要十分精细,制作出所需的太阳能电池板需要大量的光学工艺及制作技术,非常考验电池的制造工艺。

总之,光学在现代社会中的应用非常广泛,涵盖了各个领域。

光学在生活的应用及其原理

光学在生活的应用及其原理

光学在生活的应用及其原理1. 光学概述光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、散射等现象以及利用这些现象制造光学仪器的一门学科。

光学在生活中有着广泛的应用,诸如透镜、眼镜、摄影、激光等。

下面将介绍一些常见的光学应用及其原理。

2. 透镜透镜是由两个或多个界面形成的,具有一定曲率的光学元件。

透镜常用于眼睛矫正、放大物体、聚焦等应用中。

透镜的原理是利用光的折射现象,通过改变光线的传播方向实现上述功能。

•凸透镜:使光线经过透镜后会发生聚焦,可以用来放大物体,常用于放大镜、显微镜等。

•凹透镜:使光线经过透镜后会发生发散,用于眼镜矫正等。

3. 眼镜眼镜是用于矫正人眼视力的设备,分为近视眼镜和远视眼镜。

近视眼镜通过适当的凹透镜矫正近视眼,远视眼镜则是通过凸透镜矫正远视眼。

眼镜的原理也是基于光的折射现象,通过改变光线的传播方向来矫正人眼的视力问题。

4. 照相机照相机是光学器件的典型应用之一,通过利用光的折射与反射原理,将所拍摄的图像聚焦在感光材料上,形成照片。

照相机有多个部分组成,包括镜头、快门、取景器等。

•镜头:作为光学系统的关键部分,将光线通过透镜组成像。

•快门:用于控制光线进入感光材料的时间,控制曝光。

•取景器:用于观察物体并对焦,可以帮助确定拍摄的范围和角度。

5. 激光激光是用一种特定的能量过程产生的具有高亮度、一定方向性、高相干度的电磁辐射。

激光具有很多应用,如激光切割、激光打标、激光医疗等。

激光的原理是通过受激辐射和光的波特性来产生一束高度聚焦的光束。

•受激辐射:利用一个辐射源的外部能量来激发原子或分子中的电子跃迁,产生一种与辐射源相同频率的光。

•波特性:激光具有高度的相干性和单色性,因此能够形成高度聚焦的光束。

6. 光纤通信光纤通信利用光的全内反射原理实现信息传输。

光纤可以将光信号通过光纤的传输线路传递到远距离的地方,具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优势。

光纤通信的原理是通过改变光纤中光的总反射角度来实现信息的传输。

光学在日常生活里的实例

光学在日常生活里的实例

光学在日常生活里的实例光学是物理学的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射、干涉等现象及其与物体的相互作用。

它不仅在工业、医学、通信等领域有广泛应用,也深刻影响了我们的日常生活。

本文将介绍光学在日常生活中的一些实例,以展示光学技术的普及和重要性。

1. 照明技术光学在日常生活中最直观的应用之一便是照明技术。

我们所熟悉的灯泡、荧光灯、LED灯等都是基于光学原理的发光装置。

其中,灯泡利用电流通过灯丝产生高温,使灯丝发出可见光;荧光灯则利用气体放电产生紫外线,再通过内部涂层的荧光粉转换为可见光;而LED灯则利用电流通过半导体材料产生光。

这些照明技术给予了我们光明而舒适的生活环境。

2. 光学镜片光学镜片应用广泛,诸如眼镜、照相机镜头、望远镜、显微镜等等都离不开镜片的运用。

比如,我们戴的近视眼镜就是利用凹凸透镜原理对眼睛进行矫正,使得焦距恰好,改善了视力问题。

照相机的镜头则利用透镜组合成像,能够捕捉清晰、真实的图像。

望远镜则通过透镜/物镜的组合来放大远处的物体,使我们能够清晰观察到星空中宏伟的星系。

这些光学镜片为人们提供了更好的视觉体验和观察手段。

3. 激光技术激光作为光学技术的重要应用之一,也在我们的日常生活中发挥着关键作用。

激光器常用于医疗、通信、切割等领域。

在医疗方面,激光器可以被用来进行眼科手术、皮肤治疗等;在通信领域,激光器则能实现高速、远距离的信息传输;而在制造业中,激光切割技术极大提高了生产效率。

激光技术的发展为科学、医学和工业带来了革命性的变革。

4. 光纤通信光纤通信是一种基于光学技术的高速、远距离信息传输方式。

与传统的电信号传输相比,光纤通信具有更高的传输速度和更远的传输距离。

光纤内部采用全反射原理,利用光的折射实现信号的传输,减少了信号衰减和干扰。

如今,光纤通信已经成为全球互联网和通信网络的主要框架,为世界各地的人们提供了高速、稳定的网络连接。

5. 光学传感器光学传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置,广泛应用于现代科技和生活中。

生活中的光学应用及原理

生活中的光学应用及原理

生活中的光学应用及原理1. 光学原理简介光学是研究光的传播和性质的科学领域,主要研究光的传播、衍射、干涉、折射、反射等现象及其相关原理。

在生活中,光学应用广泛,涉及到各个领域。

2. 光学应用于摄影领域•相机:相机是一种利用光学原理将光线通过镜头投射到感光材料上记录影像的设备。

光学原理在相机中的应用关键是通过透镜将光线聚焦到感光元件上,形成清晰的图像。

•镜头:镜头是相机光学系统的核心部件,它通过折射和反射光线,改变光线的传播方向,实现对景物的聚焦和成像。

•光圈:光圈是相机镜头的一个重要参数,它控制光线投射到相机感光材料上的数量和时间。

通过调节光圈大小,可以控制景深和快门速度,从而实现对照片的曝光控制。

3. 光学应用于眼镜制造•近视眼镜:近视眼镜是一种用来矫正近视视力的光学器具。

当眼球过于长或角膜曲率过大时,光线在眼球中无法准确聚焦到视网膜上,导致近视。

通过选择合适的凹透镜,近视眼镜可以让光线在眼球中适当发散,使光线能够准确聚焦到视网膜上,从而矫正近视。

•远视眼镜:远视眼镜是一种用来矫正远视视力的光学器具。

当眼球过于短或角膜曲率过小时,光线在眼球中无法准确聚焦到视网膜上,导致远视。

通过选择合适的凸透镜,远视眼镜可以让光线在眼球中适当汇聚,使光线能够准确聚焦到视网膜上,从而矫正远视。

4. 光学应用于显示技术•液晶显示屏:液晶显示屏是一种广泛应用于电视、电脑显示器等设备中的光学技术。

液晶显示屏利用液晶分子在电场作用下改变液晶分子排列,从而改变通过液晶层的光线的透过程度,实现对亮度的调控,从而显示图像。

•投影仪:投影仪是一种能将图像放大并投射到大屏幕上的光学设备。

投影仪利用透镜和反射系统来聚焦和放大光线,通过透射或反射将图像投射到屏幕上,实现显示图像。

5. 光学应用于激光技术•激光指示器:激光指示器是一种利用激光技术制作的小型手持设备。

激光指示器主要通过激光二极管产生高亮度的激光光束,用于指示、照明、演示等用途。

光学仪器的应用

光学仪器的应用

光学仪器的应用光学仪器是一类利用光学原理和技术制造的用于观测、测量和分析的设备。

它在科学研究、工业生产、医学诊断等领域发挥着重要作用。

本文将从几个典型的光学仪器应用领域进行介绍。

一、显微镜的应用显微镜是一种重要的光学仪器,被广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域。

在生物学研究中,显微镜可以观察和研究细胞结构、组织构造以及微生物等微观世界的现象。

在医学诊断中,显微镜可以用于检测和鉴定疾病的标本,帮助医生做出正确的诊断并选择合适的治疗方法。

在材料科学研究中,显微镜可以揭示材料的微观结构和性质,为材料的设计和改进提供重要参考。

二、望远镜的应用望远镜是用来观察远处物体的光学仪器,被广泛用于天文学和地理学研究中。

在天文学研究中,望远镜可以观察和研究天体的运动、结构和性质,帮助天文学家揭示宇宙的奥秘。

在地理学研究中,望远镜可以观察和测量地理现象,如地貌、河流等,帮助地理学家了解地球的表面特征和变化规律。

三、激光技术的应用激光是一种高度聚光、高度单色的光束,具有强大的能量和独特的特性。

激光技术在医学、通信、制造业等领域得到了广泛应用。

在医学领域,激光技术可以用于眼科手术、皮肤治疗和癌症治疗等。

在通信领域,激光技术可以实现高速、远距离的光纤通信。

在制造业中,激光技术可以用于切割、焊接和打标等工艺,提高生产效率和质量。

四、光谱仪的应用光谱仪是一种测量和分析光的设备,可以将光分解为不同波长的成分。

它在化学、物理、生物学等领域发挥着重要作用。

在化学分析中,光谱仪可以用于研究物质的成分和结构,如红外光谱、紫外光谱等。

在物理学中,光谱仪可以用于研究光的性质和相互作用。

在生物学研究中,光谱仪可以用于研究生物分子的结构和功能。

五、干涉仪和衍射仪的应用干涉仪和衍射仪是利用光的干涉和衍射现象进行测量和分析的仪器。

它们在物理学、天文学、粒子物理学等领域得到广泛应用。

在物理学研究中,干涉仪和衍射仪可以用于测量光的波长和光的相位差,从而获得物质的结构和性质信息。

四大光学仪器在生活中各领域的应用

四大光学仪器在生活中各领域的应用

四大光学仪器在生活中各领域的应用摘要:现代光学已经发展成为一门相互交叉相互渗透,涉及到各个领域的综合性学科。

成为现代科学技术最活跃前沿领域之一[1]。

光学的应用是与光学实验仪器的不断改进和光学理论的逐渐完善同步产生的。

本文对紫外—可见分光光度计、红外光谱和Raman光谱仪、原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪在生活中各领域的应用一一进行了介绍。

关键词:一、紫外—可见分光光度计的应用紫外可见分光光度法从问世以来,在应用方面有了很大的发展,尤其是在相关学科发展的基础上,促使分光光度计仪器的不断创新,功能更加齐全,使得光度法的应用更拓宽了范围[2]。

目前,分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用,成为人们从事生产和科研的有力测试手段。

1.结构一般地,紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成。

光源发出的复合光通过单色器被分解成单色光,当单色光通过样品室时,一部分被样品吸收,其余未被吸收的光到达检测器,被转变为电信号,经电子电路的放大和数据处理后通过显示系统给出测量结果[3]。

2.原理由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同。

因此,每种物质都有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础[3]。

3.特点分光光度法对于分析人员来说,可以说是最常用和有效的工具之一。

因为分光光度法具有灵敏度高、选择性好、准确度高、适用浓度范围广的特点[4]。

4.应用4.1纯度检验紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。

如果化合物的紫外可见光区没有明显的吸收峰,而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰,就可以检测出化合物中的杂质[4]。

4.2与标准物及标准图谱对照将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。

光学仪器和技术的应用

光学仪器和技术的应用

光学仪器和技术的应用光学仪器和技术的应用非常广泛,它们在医疗、军事、工业、科学研究和日常生活中都有重要的作用。

本文将介绍一些常见的光学仪器和技术,并探讨它们在各个领域中的应用。

一、显微镜显微镜是一种能够放大细小物体的仪器,其放大倍数可以达到几百倍、几千倍甚至几万倍。

在医疗、生物学、材料科学和环境科学中,显微镜都有广泛的应用。

在医疗领域,显微镜被用来观察组织、细胞和病原体,以帮助医生进行诊断和治疗。

在生物学领域,显微镜被用来研究生物微观结构,以增加我们对生命的认识。

在材料科学和环境科学领域,显微镜则被用来分析材料和样品的微观结构和成分。

二、激光技术激光技术是一种产生高强度、单色、相干光的技术。

它主要被用于精密加工、通信、医疗、军事和科学研究领域。

在精密加工领域,激光技术被用来切割、钻孔、焊接和表面处理。

激光切割和钻孔技术可以用于制造汽车零件、手机屏幕和工业设备等。

激光焊接技术可以用于连接塑料、金属和玻璃等材料。

激光表面处理技术可以用于增强材料的硬度、抗腐蚀性和耐磨性。

在通信领域,激光技术被用来进行光纤通信和卫星通信。

激光通信技术具有高速传输、大容量和安全性好等优点,它是未来通信技术的重要发展方向之一。

在医疗领域,激光技术被用来进行手术、医疗诊断和治疗。

激光手术技术可以用于治疗白内障、静脉曲张、皮肤病等。

激光诊断技术可以用来检测肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病等。

激光治疗技术可以用于治疗癌症、近视、牙齿问题等。

三、光谱学光谱学是研究物质光谱特性的学科,它涉及到很多仪器和技术,如分光计、光电倍增管、光栅、偏振器等。

光谱学在天文学、化学、生物学、材料科学和环境科学中都有广泛应用。

在天文学中,光谱学被用来研究天体的化学成分和物理特性,以获得对宇宙的更深刻的认识。

在化学中,光谱学被用来分析物质的结构和成分,以帮助化学家研发新药物、新材料和新技术。

在生物学中,光谱学被用来研究蛋白质和DNA的结构和功能,以深入了解生命的奥秘。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

四大光学仪器在生活中各领域的应用摘要:现代光学已经发展成为一门相互交叉相互渗透,涉及到各个领域的综合性学科。

成为现代科学技术最活跃前沿领域之一[1]。

光学的应用是与光学实验仪器的不断改进和光学理论的逐渐完善同步产生的。

本文对紫外—可见分光光度计、红外光谱和Raman光谱仪、原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪在生活中各领域的应用一一进行了介绍。

关键词:一、紫外—可见分光光度计的应用紫外可见分光光度法从问世以来,在应用方面有了很大的发展,尤其是在相关学科发展的基础上,促使分光光度计仪器的不断创新,功能更加齐全,使得光度法的应用更拓宽了范围[2]。

目前,分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用,成为人们从事生产和科研的有力测试手段。

1.结构一般地,紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成。

光源发出的复合光通过单色器被分解成单色光,当单色光通过样品室时,一部分被样品吸收,其余未被吸收的光到达检测器,被转变为电信号,经电子电路的放大和数据处理后通过显示系统给出测量结果[3]。

2.原理由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同。

因此,每种物质都有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础[3]。

3.特点分光光度法对于分析人员来说,可以说是最常用和有效的工具之一。

因为分光光度法具有灵敏度高、选择性好、准确度高、适用浓度范围广的特点[4]。

4.应用4.1纯度检验紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。

如果化合物的紫外可见光区没有明显的吸收峰,而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰,就可以检测出化合物中的杂质[4]。

4.2与标准物及标准图谱对照将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。

若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。

如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。

这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同[2]。

4.3氢键强度的测定不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同。

这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。

4.4反应动力学研究借助于分光光度法可以得出一些化学反应速度常数,并从两个或两个以上温度条件下得到的速度数据,得出反应活化能。

4.5络合物组成及稳定常数的测定金属离子常与有机物形成络合物,多数络合物在紫外可见区是有吸收的,我们可以利用分光光度法来研究其组成。

除此之外,紫外—可见分光光度计还常常应用于比较最大吸收波长吸收系数的一致性、检定物质等方面的研究[3]。

二、红外光谱和Raman光谱仪红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域,对有机化合物的定性分析具有鲜明的特征性。

由于其专属性强各种基因吸收带信息多,固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[4]。

又由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理,且不破坏和消耗样品,自身又无环境污染,因而被广泛运用。

1.结构红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器。

红外光谱仪通常由光源,单色器,探测器和计算机处理信息系统组成[4]。

2.原理红外吸收光谱是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生的,其吸收峰是有一定宽度的吸收带。

除了对称分子外,几乎所有具有不同结构的化合物都有不同的红外光谱。

谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动特性相对应,所以红外吸收光谱是确定化学基团、鉴定未知物结构的重要工具之一[4]。

3.特点红外光谱技术之所以能成为现代结构化学、分析化学最常用和不可缺少的工具,以及近年来发展最快的谱学方法之一,是因为其具有分析速度快、分析效率高、分析成本低、测试重现性好、无损分析技术测量方便、便于实现在线分析的主要技术特点所决定的。

4.应用4.1 在制浆造纸工业中的应用[5]人们常用红外分光光度计分析木素的结构[5]。

根据红外光谱图得出相对吸光度D(D1505/D2100),求得纸浆中木素的含量。

同时,在造纸工业上研究纤维素的结晶结构(结晶度)、测定纸浆Kappa 值、测定细纤维的取向角、测定细纤维的取向角、测混合纤维的构成、探测热磨机械浆的光返黄、测纸张的匀度、测量纸页的水份和纸板的重量、检查纸张结构等方面也进行了应用。

4.2在临床医学和药学方面的应用红外光谱仪为药品质量的监测提供了快速准确的方法。

在药材天麻、阿胶, 西药红霉素、环磷酰胺的监测和抗肝炎药联笨双酯同质异晶体的研究中都进行了应用。

此外,红外光谱在临床疾病检测方面也有广泛的应用。

如对冠心病、癌症、动脉硬化、糖尿病、蛋白质基体中的葡萄糖含量进行检测,对胃、牙齿、血管、肝等人体组织进行诊断,对近红外光谱在血液中多数其他成分的测定及临床研究也取得了较好的结果[6]。

4.3在农业方面的应用红外光谱仪成功用于农产品的农药残留分析[8]以及其它品质分析的同时还应用于污染物的测定,烟草、咖啡的分类、农产品产地来源鉴别,检测可耕土壤的物理和化学变化,粮食或水果传送带上进行产品分捡[7]。

还能即时监控氮、磷、钾组成的变化对蔬菜中微量的农药残留的定性和定量分析进行了较深入的研究[7]。

近红外光谱仪还可通过漫反射方法检验种子或作物的质量,如水分、蛋白含量及小麦硬度的测定,也用于作物及饲料中的油脂、氨基酸、糖分、灰粉等含量的测定以及谷物中污染物的测定。

4.5 在环境科学方面的应用在水环境监测上,固体环境监测上,气体环境监测上都有着重要的作用。

4.6石油工业的应用[9]红外光谱技术在石油化学中的应用是一个十分广泛的领域。

如在重油的组成、性质与加工方面,IR表面自硅胶色谱得到的胶质和沥青质,鉴别未知油品和标定润滑油的经典物理性质(如粘度、总酸值、总碱值),被纳入以设备状态监测为目的的油液分析计划,用于表征在用油液的降解和污染程度,油润滑表面摩擦化学过程及产物的原位监测与表征,红外光谱法应用于轻质油品生产控制和性质分析及联用测定汽油中的芳烃的含量。

随着仪器和光谱处理化学计量学软件的国产化及各类应用模型的开发, 红外光谱作为一种绿色、快速、高效、适合在线的分析技术将会在更多的领域得到开发和应用。

三、原子发射光谱仪的应用1.结构原子发射光谱仪由光源(使样品原子化并激发,从而发射原子光谱),单色器(分光系统,将光源发出的不同频率的谱线分开,便于定性和定量分析),检测器(常用光电倍增管,检测某一谱线的强度,用于定量),此外仪器还有控制系统(控制各部分的运作)组成[4]。

2.原理原子发射光谱法是根据每种化学元素的气态原子或离子受刺激后所发射的特征光谱的波长及其强度大小对各元素进行定性分析和定量分析的仪器。

它是光学分析中历史最悠久的一种分析方法[4]。

3.特点由于原子发射光谱法进行元素分析开始得较早,且技术发展迅速,现在已可同时进行多元素快速分析,周期表中多达73种元素都可检测;检测灵敏度高,检测限较低,此外基体效应较低,较易建立检测方法,标准曲线具有较宽的检测动态范围,精密度和重复性好,所以应用非常广泛[4]。

4.应用原子发射光谱仪以其自身的特点主要应用于冶金、地质、石油、环保、化工、新材料、医药、卫生等方面的样品分析。

4.1在冶金方面的应用对难以激发的高温元素的测定,对化学性质极为相似的元素,实验室70%~80%的日常分析任务由ICP—AAS法完成[10]。

还可以用此法测定原材料、铁合金的分析与钢铁产品的常规分析,标准物质分析,稀土元素分析[10]。

4.2原子发射光谱技术在航空发动机磨损监控中的应用[11]原子发射光谱分析法在航空发动机磨损监控中适用于检测悬浮于润滑油液中小于1t的金属磨屑的成分、AS0tm含量,是最常用的油液磨屑检测技术,它对磨损趋势的监测有很好的效果。

4.3在皮革检测中的应用由于原子发射光谱法常用于检测重金属元素,所以也被应用在皮革领域中皮革重金属含量的测定和皮革废水的含量分析[12]。

原子发射光谱仪除以上应用外,还应用于地质、石油、环保、化工、新材料、医药、卫生等方面的样品分析。

四、原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪是精密度很高的光谱仪,可测到10-9g/mL数量级,并且原子吸收光谱仪还可对多种元素进行测定[4]。

1、结构原子吸收光谱仪由锐线光源(空心阴极灯或无极放电灯),火焰或石墨炉原子化器,单色仪和光电检测系统构成。

常配备有背景校正(如氘灯,塞曼效应,自吸收效应扣除背景),自动调零,曲线校直,标尺扩展,自动进样等装置[4]。

2.原理原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外区。

其分析原理是仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光,通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收,由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量[4]。

3.特点原子吸收光谱仪具有检出限低,选择性好,简便,光谱干扰少等特点,是常用的元素定量分析仪器。

4.应用4.1横向加热石墨炉技术横向加热技术对复杂基体的真实样品的痕量和超痕量分析特别适合。

其氢化物发生器可对8种挥发性元素汞、砷、铅、硒、锡、碲、锑、锗等进行微痕量测定[13]。

对那些难熔元素,如钒和钼的分析也变得轻而易举。

4.2 氢化物-石墨炉联用技术(HydrEA技术)当今的分析任务日益需要这样一种分析系统:最少的干扰,较高的自动化程度,而且能够检测超痕量的有害元素。

石墨炉直接联用技术(HydrEA技术)就是满足这种要求的最好答案,它可将氢化物发生、富集和电热原子化在石墨管中直接实现[14]。

将汞/氢化物在石墨管中富集并进行针对性的原子化具有明显技术优势:显著改善检出限;极大地降低基体效应;减少污染源;显著降低交叉污染。

此外,因原子吸收光谱仪具有灵敏、准确、等特点,还广泛用于地质、石油、轻工、农业、医药、卫生、食品及环境监测等方面的常量及微痕量元素分析[15]。

近几十年来,光学仪器的发展进入了一个日新月异的新时代,无论在发展的速度上还是在发展的规模上都是史无前例的。

光学仪器发展促进并产生了一系列新的学科分支,同时也极大地推动了现代光学系统在各个领域的广泛应用。

在光电技术和计算机技术发展的带动下,一些传统的光学仪器在功能、精度方面有了更大的发展。

光学仪器的图像融合了处理、理解和识别技术,以及光学仪器的特种工艺技术。

光学仪器是仪器仪表行业中非常重要的组成部分,是工农业生产、资源勘探、空间探索、科学实验、国防建设以及社会生活各个领域不可缺少的测试、观察、分析、控制、记录和传递的工具。

特别是现代光学仪器的功能已成为人脑神经功能的延伸和拓展。

参考文献:[1] 陈建平.光学发展与光学仪器的应用.中小学实验与装备.2006. 16(86).21—23.[2]吴文铭紫外可见分光光度计及其应用生命科学仪器.2009(7).[3]胡文杰紫外-可见分光光度计的应用与维修[期刊论文]-分析测试技术与仪器.2005(11).[4]曾泳淮, 林树昌. 仪器分析[M] . 北京: 高等教育出版社, 2004.[5]徐美娟等. 制浆造纸工业中红外光谱技术的应用[J].黑龙江造纸,2003(2):6~8.[6]田惠军, 宋占军, 卢涌泉.人血清蛋白与对苯二酞氯制备微胶囊及红外光谱的研究[J].中国中药杂志, 1991,16(5):293.[7]陈和生等.傅里叶变换红外光谱应用研究[J].黄冈报,1997,17(4):76~79.[8]姚炜,夏彩云. 红外光谱技术在食品安全检测中的应用[J].中国卫生检验杂志,2009,19(6):51~52.[9]邱颖.红外光谱技术应用的进展[J].环境科学导刊.2008.27:25.[10]郑国经、计子华、余兴编.原子发射光谱分析技术及应用.化学工业出版社于 2010 年 1 月出版,[11]毛美娟,朱子新等.机械装备油液监控技术与应用.北京:国防工业出版社,2006.20[12]尹洪雷,戴金兰,毛树禄,陈斌,闵宝乾.电感耦合等离子原子发射光谱法在皮革检测中的应用.中国皮革.2007年5月第36卷第9期[13]王大珩,胡柏顺.加速发展我国现代仪器事业们,现代科学仪器,2000,(3):3—6.[14]原子吸收光谱仪及其特殊应用技术德国耶拿分析仪器股份公司北京代表处 (北京朝阳北大街8号富华大厦A座503室北京 100027)[15]金钦汉.分析仪器发展趋势展望叨,中国工程科学,2001,3(1):85—88.。

相关文档
最新文档