实验31 原子发射光谱观测分析(实验报告)

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用光谱仪观测原子光谱

用光谱仪观测原子光谱

用光谱仪观测原子光谱
2017
一、实验目的:
1、观察原子发射光谱。 2、了解光谱仪的构造原理和使用方法。
二、实验原理:
原子只能处在一系列不连续的能量状态。 处在这些状态中,原子不发射电磁波,称定 态,其相应的能量分别为 E1, E2 , E3...(E1 E2 E3 ) 。在常温常压下,绝大多数原子都处于最低 能态(基态)。
当受到热、电、光等各种形式的激发时, Ei E1 (i 2, 3,4...) 原子吸收 能量,由基态跃 Ei 迁到较高能态 (激发态);当原子从激 发态 跃迁到较低能态 Ei 时便发射单色光, Ej 其频率为: ,其中h为普朗克 常数。 ij ( Ei E j ) / h
不同原子的能态是不同的,受激发后所发 射的光谱也各不相同,不同的光谱表征不同 原子的特征,故称为原子光谱或原子特征光 谱。
• 原子发射的光为复色光,将复色光分解得 到原子光谱要借助于光谱仪(可将复色光 按波长分开的光学仪器)。光谱仪包括三 部分:入射窄缝、色散系统(棱镜、光 栅)、光学成像系统。
1—全反射转向棱镜 2—聚光透镜 3—狭缝 4—准直镜(或成像物镜) 5—等边色散棱镜 6—直角色散棱镜 7—转向棱镜 8—目镜
三、实验方法
比较法:定标曲线(基准线)
波长 λ
汞灯定标曲线
鼓轮读数 d
汞灯:N个谱线波长与N个鼓轮读 数 一一对应(类似刻度尺功能)
钠灯:把不同颜色谱线的鼓轮读数代 入横坐标,反过来就可以从该曲线直 接读出各种颜色的谱线所对应波长
本实验报告需要测量汞灯的其中13根波长如下: (实物图贴在实验室最后面的墙上)
这是因为5890和5676周围还有很多 颜色非常接近的其他波长的谱线, 所以相对于其他11个波长来看就变 得十分难以区分,所以要用区间法来 区分出这两根谱线。

实验31原子发射光谱观测分析(实验报告)

实验31原子发射光谱观测分析(实验报告)

实验31(A )原子发射光谱观测分析【实验目的】1. 学会利用光学多通道分析器的方式2. 通过对钠原子光谱的研究了解碱金属原子光谱的一样规律3. 加深对碱金属原子中外层电子与原子核彼此作用和自旋与轨道运动彼此作用的了解【实验仪器】光学多通道分析器、光学平台、汞灯、钠灯、运算机【原理概述】钠属碱金属原子类,碱金属原子和氢原子一样,都只有一个价电子。

但在碱金属原子中除一个价电子外,还有内封锁壳层的电子,这些内封壳层电子与原子核组成原子实。

价电子是在原子核和内部电子一起组成的力场中运动。

原子实作用于价电子的电场与点电荷的电场有显著的不同。

专门是当价电子轨道贯穿原子实时(称贯穿轨道),这种不同就更为突出。

因此,碱金属原子光谱线公式为:()()222*12*211~l l n R n R n n R μμν--'-'=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=' 其中ν~为光谱线的波数;R 为里德堡常数。

n '与n 别离为始态和终态的主量子数*2n 与*1n 别离为始态和终态的有效量子数 l '与l 别离为该量子数决定之能级的轨道量子数l ''μ与l μ别离为始态和终态的量子缺(也称量子更正数,量子亏损)依照就的波尔理论,在电子轨道愈接近原子中心的地址,μ的数值愈大。

当轨道是贯穿轨道实,μ得数值还要大些。

因为这时作用在电子上的原子核的有效电荷Z eff 有专门大程度的改变。

在超级靠近原子核的地址,全数核电荷作用在电子上。

而距离很远的,原子核被周围电子屏蔽,以致有效核电荷1→eff Z 。

因此s 项的μ值最大,而对p 项来讲就小一些,关于d 来讲还更小,由此类推。

因此量子缺μ的大小直接反映原子实作用于价电子的电场与点电荷近似偏离的大小关于钠原子光谱分如下四个线系主线系:s np 3~→=ν锐线系:p ns 3~→=ν漫线系:p nd 3~→=ν基线系:d nf 3~→=ν关于某一线系谱线的波数公式可写为:()2~l nT n R A μν--= 其中 为常数,称为固定项。

原子发射光谱实验

原子发射光谱实验

实验五原子发射光谱实验(一)--光谱拍摄光波是一种电磁波,令dIλ代表波长在λ到dλλ+之间光的强度,则()dIidλλλ=代表单位波长区间的光强。

()iλ随波长的分布,叫做光谱。

物质的发射光谱有三种:线状光谱、带状光谱及连续光谱。

线状光谱由原子或离子被激发而发射;带状光谱由分子被激发而发射;连续光谱由固体或液体所发射。

本实验主要原子发射光谱。

原子发射光谱法是一种成分分析方法,可对约70种元素(金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素)进行分析。

这种方法常用于定性、半定量和定量分析。

在一般情况下,原子发射光谱用于1%以下含量的组份测定,检出限可达百万分之一。

光谱技术不仅是人们认识原子、分子结构的重要手段之一,而且它在现代科学技术的各个领域和国民经济的许多部门获得了广泛应用。

例如在半导体材料科学方面,人们应用一种叫做光热电离光谱的技术,可以检测出材料中亿亿分子一含量(1610-)的杂质原子。

一、实验目的1、了解光谱的基本知识。

2、学会用平面光栅摄谱仪拍摄原子发射光谱。

二、实验原理一般情况下,原子处于基态,通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下,原子获得能量,外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态,约经10-8s,外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁,多余的能量的发射可得到一条光谱线。

每种原子都有其特征谱线,根据这个道理,我们通过仪器使分析试样中所含的原子得到激发,然后将产生的光谱分光,使其按波长顺序呈现出有规则的线条记录下来,即称为光谱图,将之与标准谱图对照,由特征谱线是否存在,从而决定出该样品是否含有某种元素,从而完成定性分析。

进一步的分析还可测定所含元素的含量。

三、实验装置原子发射光谱法仪器分为三部分:光源、分光仪和探测器。

1.光源光源使试样蒸发、解离、原子化、激发、跃迁产生光辐射的作用。

光源对光谱分析的检出限、精密度和准确度都有很大的影响。

目前常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花及电感耦合高频等离子体。

化学实验报告原子发射光谱法

化学实验报告原子发射光谱法

原子发射光谱法-摄谱和译谱一、实验目的和要求1、熟悉光谱定性分析的原理;2、了解石英棱镜摄谱仪的工作原理和基本结构;3、学习电极的制作摄谱仪的使用方法及暗室处理技术;4、学会用标准铁光谱比较法定性判断试样中所含未知元素的分析方法;5、根据特征谱线的强度及最后线出现的情况对元素含量进行粗略的估计;6、掌握映谱仪的原理和使用方法。

二、实验内容和原理1、摄谱原子在受到一定能量的激发后,其电子在由高能级向低能级跃迁时将能量以光辐射的形式释放,各种元素因其原子结构的不同而有不同的能级,因此每一种元素的原子都只能辐射出特定波长的光谱线,它代表了元素的特征,这是发射光谱定性分析的依据。

一个元素可以有许多条谱线,各条谱线的强度也不同。

在进行光谱定性分析时,并不需要找出元素的所有谱线,一般只要检查它的几条(2~3条)灵敏线或最后线,根据最后线(灵敏线)是否出现,它们的强度比是否与谱线所表示的相符,就可以判断该元素存在与否。

经典电光源的试样处理:1)固体金属及合金等导电材料的处理棒状金属表面用金刚砂纸除氧化层后,可直接激发。

碎金属屑用酸或丙酮洗去表面污物,烘干后磨成粉末状后,最好以1:1与碳粉混合,在玛瑙研钵中磨匀后装入下电极孔内再激发。

2)非导体固体试样及植物试样非金属氧化物、陶瓷、土壤、植物等试样经灼烧处理后,磨细,加入缓冲剂及内标,置于石墨电极孔中用电弧激发。

3)液体试样处理液体样品经稀释后,滴到用液体石蜡涂过的平头石墨电极上,在红外灯下烘干后进行光谱分析。

摄谱法是用感光板记录光谱。

将光谱感光板置于摄谱仪焦面上,接受被分析试样的光谱作用而感光,再经过显影、定影等过程后,制得光谱底片,其上有许多黑度不同的光谱线。

然后用影谱仪观察谱线位置及大致强度,进行光谱定性及半定量分析。

用测微光度计测量谱线的黑度,进行光谱定量分析。

用发射光谱进行定性分析通常采用在同一块感光板上并列地摄取试样光谱和铁光谱,然后借助光谱投影仪使摄得的铁光谱与“元素标准光谱图”上的铁光谱重合,从“元素标准光谱图”上标记的谱线来辨认摄得的试样谱线。

原子发射光谱实验报告doc

原子发射光谱实验报告doc

原子发射光谱实验报告.doc 实验报告:原子发射光谱实验一、实验目的原子发射光谱法是一种通过观测物质内部原子发射的特定光波长来分析物质成分的方法。

本实验旨在通过观察和测量不同元素在火焰中的原子发射光谱,了解和掌握原子发射光谱的基本原理,以及其在元素分析中的应用。

二、实验原理当物质中的原子受到外部能量的激发时,它们会从基态跃迁到激发态,然后从激发态回到基态时,会释放出特定波长的光。

不同元素的原子具有不同的能级结构,因此它们发射的光波长也不同。

通过测量这些光波长及其对应的强度,可以确定物质中元素的种类和含量。

三、实验步骤1.样品制备:选取具有代表性的样品,将其研磨成粉末,与一定比例的酸混合均匀。

2.制备标准溶液:配置不同浓度的标准溶液,以确定最佳的测量条件。

3.安装雾化器:将样品溶液倒入雾化器中,安装至原子发射光谱仪的气体入口。

4.开启燃气和助燃气:点燃燃气和助燃气,产生火焰。

5.调整工作参数:根据标准溶液的测量结果,调整仪器的工作参数,如光源电压、光阑孔径等。

6.测量光谱:观察火焰中的原子发射光谱,记录各个元素的特征谱线。

7.数据处理与分析:根据测量结果,利用相关软件计算元素的含量。

四、实验结果及数据分析本次实验选取了多种元素进行测量,以下是其中几种元素的测量结果:求。

通过本次实验,我们成功掌握了原子发射光谱法的基本原理及其在元素分析中的应用。

通过对不同元素的原子发射光谱进行观察和测量,我们可以准确地确定物质中元素的种类和含量。

这对于实际生产和科研中元素的定量分析具有重要意义。

五、结论本次实验通过观察和测量不同元素在火焰中的原子发射光谱,了解了原子发射光谱的基本原理和其在元素分析中的应用。

实验结果表明,利用原子发射光谱法可以准确地确定物质中元素的种类和含量。

该方法具有操作简便、快速、准确等优点,对于实际生产和科研中元素的定量分析具有指导意义。

六、建议与展望尽管本次实验取得了较好的结果,但仍有一些方面可以改进和提升:1.在实验过程中,应严格控制燃气和助燃气的比例,以获得最佳的火焰效果和稳定的测量结果。

观察原子光谱实验报告

观察原子光谱实验报告

一、实验目的1. 熟悉原子光谱的基本原理和实验方法;2. 通过观察氢原子光谱,了解原子能级结构;3. 掌握光谱仪的使用方法,提高实验操作技能。

二、实验原理原子光谱是原子在激发态向基态跃迁过程中,释放或吸收的能量以光子的形式发射(或吸收)出来的。

由于原子能级是量子化的,因此发射(或吸收)的光子的能量也是量子化的,从而产生了一系列特定波长的光谱线。

氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱,具有明显的规律性。

本实验采用光栅光谱仪观察氢原子光谱,通过分析光谱线,了解氢原子的能级结构,并计算里德伯常数。

三、实验仪器与材料1. 光栅光谱仪;2. 氢气发生装置;3. 氢灯;4. 激光笔;5. 记录纸;6. 计算器。

四、实验步骤1. 将氢气发生装置连接到氢灯上,确保氢气供应稳定;2. 打开氢灯,预热5-10分钟;3. 将光栅光谱仪调整至适当位置,确保光谱仪光轴与氢灯出光方向一致;4. 调整光谱仪的狭缝宽度,使光谱清晰;5. 观察氢原子光谱,记录光谱线位置及亮度;6. 利用激光笔标出光谱线位置,便于后续数据处理;7. 将记录纸放入光谱仪,进行光谱记录;8. 关闭氢灯,结束实验。

五、实验结果与分析1. 观察到氢原子光谱呈现出一系列特定波长的光谱线,位于可见光区域;2. 通过数据处理,得到氢原子光谱巴尔末系前几条谱线的波长;3. 根据巴尔末公式,计算里德伯常数。

六、实验讨论1. 实验过程中,氢气供应的稳定性对光谱观测结果有较大影响,应确保氢气供应充足、稳定;2. 光栅光谱仪的狭缝宽度对光谱观测结果有一定影响,应调整至合适宽度;3. 实验过程中,注意观察光谱线亮度变化,以判断光谱观测结果的准确性;4. 实验结果与理论值存在一定误差,可能由于仪器精度、实验操作等因素引起。

七、实验总结通过本次实验,我们了解了原子光谱的基本原理和实验方法,观察到了氢原子光谱,并计算了里德伯常数。

实验过程中,我们掌握了光谱仪的使用方法,提高了实验操作技能。

实验31原子发射光谱和原子吸收光谱观测分析

实验31原子发射光谱和原子吸收光谱观测分析

光谱检测技术实验讲义2015.10.10原子光谱测量(A) 原子发射光谱测量【实验目的】1.学会使用光学多通道分析器的方法。

2.了解碱金属原子光谱的一般规律。

3.加深对碱金属原子中外层电子与原子核相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解。

【仪器用具】光学多通道分析器WGD-6,光学平台GSZ-2,汞灯,钠灯,计算机。

【原理概述】钠原子光谱特点:钠原子光谱分四个线系:主线系:np →3s ( n = 3,4,5, …)锐线系:ns →3p ( n = 4,5,6, …)漫线系:nd →3p ( n = 3,4,5, …)基线系:nf →3d ( n = 4,5,6, …)各线系的共同特点:1.同一线系内,越向短波方向,相邻谱线的波数差越小,最后趋于连续谱与分立谱的边界。

2.在同一线系内,越向短波方向,谱线强度越小。

各线系的区别:1.各线系所在光谱区域不同。

主线系只有3p →3s 的两条谱线(钠双黄线)在可见区,其余在紫外区。

锐线系和漫线系的谱线除第一条线在红外区外,其余都在可见区。

基线系在红外区。

2.由于s能级不分裂,p、d、f能级由于电子自旋与轨道运动作用引起谱项分裂,它们是双重的。

这些双重分裂随能级增高而变小。

因此,根据选择定则,主线系和锐线系是双线的。

主线系双线间的波数差越往短波方向越小,锐线系各双线波数差相等。

漫线系和基线系是复双重线的。

3.从谱线的外表上看,主线系强度较大,锐线系轮廓清晰,漫线系显得弥漫,一般复双重线连成一片。

【实验步骤】1.检查多通道分析器工作状态。

2.点燃汞灯,利用汞灯的546.07nm,576.96nm,578.97nm三条谱线为光学多通道分析器定标,起始波长为440nm。

3.点燃钠灯,实时采集钠灯发射光谱,利用已定标的数据,测出钠谱线双黄线的波长。

4.将光学多通道分析器的起始波长分别改为460nm、480nm、500nm、520nm,重复步骤2和3。

5.求钠双黄线波长的测量平均值,分析误差。

原子发射光谱实验

原子发射光谱实验

原子发射光谱实验
原子发射光谱实验是一种使用气体放电或火焰等方式,将原子激发到高能级,然后观察它们发射的特定波长的光的实验。

这种实验可以用来研究原子的能级结构和光谱特性。

实验过程中,首先需要选择要研究的原子或分子,并将其置于合适的激发条件下。

常用的激发方法包括电火花、电弧放电、电解质溶液中的电解过程等。

激发后的原子会从高能级跃迁到低能级,释放出特定波长的光。

通过将激发后的光通过光栅或单色仪进行分光,可以分离出不同波长的光,并使用光谱仪进行定量分析。

根据不同元素或分子的能级结构不同,它们在发射光谱上的特征波长也不同,因此可以通过观察和测量光谱图谱来确定元素或分子的存在和浓度。

原子发射光谱实验广泛应用于化学、物理、天文学等领域。

在化学分析中,可以用于元素的定性和定量分析;在物理研究中,可以用于研究原子能级结构和原子物理过程;在天文学中,可以用于研究远星中的元素组成和物质结构等。

原子发射光谱实验是一种重要的实验方法,为我们深入了解原子和分子的能级结构和光谱特性提供了有力的工具。

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实验31(A )原子发射光谱观测分析【实验目的】1. 学会使用光学多通道分析器的方法2. 通过对钠原子光谱的研究了解碱金属原子光谱的一般规律3. 加深对碱金属原子中外层电子与原子核相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解【实验仪器】光学多通道分析器、光学平台、汞灯、钠灯、计算机【原理概述】钠属碱金属原子类,碱金属原子和氢原子一样,都只有一个价电子。

但在碱金属原子中除了一个价电子外,还有内封闭壳层的电子,这些内封壳层电子与原子核构成原子实。

价电子是在原子核和内部电子共同组成的力场中运动。

原子实作用于价电子的电场与点电荷的电场有显著的不同。

特别是当价电子轨道贯穿原子实时(称贯穿轨道),这种差别就更为突出。

因此,碱金属原子光谱线公式为:()()222*12*211~l l n R n R n n R μμν--'-'=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=' 其中ν~为光谱线的波数;R 为里德堡常数。

n '与n 分别为始态和终态的主量子数*2n 与*1n 分别为始态和终态的有效量子数l '与l 分别为该量子数决定之能级的轨道量子数l ''μ与l μ分别为始态和终态的量子缺(也称量子改正数,量子亏损)根据就的波尔理论,在电子轨道愈接近原子中心的地方,μ的数值愈大。

当轨道是贯穿轨道实,μ得数值还要大些。

因为这时作用在电子上的原子核的有效电荷Z eff 有很大程度的改变。

在非常靠近原子核的地方,全部核电荷作用在电子上。

而距离很远的,原子核被周围电子屏蔽,以致有效核电荷1→eff Z 。

因此s 项的μ值最大,而对p 项来说就小一些,对于d 来说还更小,由此类推。

因而量子缺μ的大小直接反映原子实作用于价电子的电场与点电荷近似偏离的大小对于钠原子光谱分如下四个线系主线系:s np 3~→=ν锐线系:p ns 3~→=ν漫线系:p nd 3~→=ν基线系:d nf 3~→=ν对于某一线系谱线的波数公式可写为:()2~l nT n R A μν--= 其中 为常数,称为固定项。

从钠原子光谱中,可以看出各线系的一些明显特征,这些特征也为其他碱金属原子光谱所具有。

各线系的共同特点是:1.同一线系内,愈向短波方向,相邻谱线的波数差愈小,最后趋于一个极限——连续光谱与分利谱的边界。

这是由于能量愈高,能级愈密,最后趋于连续。

2.在同一线系内,愈向短波方向,谱线强度愈小,原因是能级愈高,将原子从基态激发到那一状态也与不容易。

各线系的区别是:1.各线系所在的光谱区域不同。

主线系只有s p 33~→=ν的两条谱线(钠双黄线)是在可见区,其余在紫外区。

又由于主线系的下能级是基态(2/13s 能级),因此当具有连续谱的光谱通过钠原子蒸汽经过分光后,在连续光谱的背景上将出现钠原子主线系的吸收光谱。

在光谱学中,称主线系的第一组线(双线)为共振线,钠原子的共振线就是有名的双黄线(589.0nm 和589.6nm )。

锐线系和漫线系由于相应的能量差比主线系小,它们的谱线除第一条线(p s 34~→=ν;p d 33~→=ν)在红外区外,其余都在可见区。

基线系的能量差更小,在红外区。

2.s 能级是单重的,p 、d 、f 能级由于电子自旋与轨道运动作用引起谱项分裂,它们是双重的。

这些双重分裂随能级增高而变小。

根据选择定则,主线系和锐线系是双线的。

漫线系和基线系是复双重的。

主线系的双线是由于3s 能级与3p 、4p ……各能级间的跃迁产生的,双线的距离决定于p 能级的分裂大小,因此愈向短波方向,双线间的波数差愈小。

而锐线系则不同,它是内3p 能级与各s 能级之间的跃迁产生的,因此锐线系各双线的波数差都相等。

3.从谱线的外表上看,主线系强度较大,锐线系轮廓清晰,漫线系显得弥漫,一般复双重线连成一片。

【实验仪器简介】1.光栅摄谱仪用来拍摄原子发射的一起称为摄谱仪。

常用的摄谱仪有棱镜摄谱仪(如QS-20型)和光栅摄谱仪(如WPG-100型,其一级光谱色散率约为0.8nm/mm )。

为了测量原子发射光谱线的波长,需要在光谱底片上同时并列拍摄标准光谱。

对照标准光谱图,利用线形内插值法,从靠近某一谱线的两条已知谱线的两条标准谱线的波长,即可求出这谱线的波长。

2.光学多通道分析器光学多通道分析器(OMA )由光栅单色仪、CCD 接收单元、扫描系统、电子放大器、A\D 采集单元、计算机组成。

光学系统采用C-T 型,如图所示。

入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝,宽度范围0-2mm 连续可调,每旋转一周狭缝宽度变化0.5mm 。

狭缝的宽度由螺旋移动刀片来改变,极易损坏,要小心使用。

调节时注意最大不要超过2mm ,平日不使用时,狭缝最好开到0.1-0.5mm 左右。

狭缝的质量直接决定了谱线的质量。

nT A光源发出的光束进入入射狭缝1S ,1S 位于反射式准光镜2M 的焦面上,通过1S 射入的光束经2M 反射平行光束投降平面光栅G 上,衍射后的平行光束经物镜3M 成像在2S 上。

图1 光学多通道检测系统的基本框架2M 、3M 焦距302.5mm ;光栅G 每毫米刻线600条,闪耀波长550nm 。

为除去光栅光谱仪中的高级次光谱,在使用过程中,可根据需要把备用的滤光片装在入射狭缝1S 的窗玻璃前连接螺口上。

滤光片共两片,工作区间:白片350-600nm ,红片600-900nm 。

【实验内容】1. 检查多通道分析器的转换开关的位置,确认是否处在工作位置,若用CCD 接收,将扳手放在“CCD ”档;若在毛玻璃上观察谱线,将旋钮指示停在“观察”档。

2. 点燃汞灯,用光学多通道分析器对汞灯发射光谱进行拍摄,并从440nm 开始测量到540nm 每隔20nm 对所摄谱线定标,。

3. 点燃钠灯,用光学多通道分析器对钠灯发射光谱进行拍摄。

4. 对照不同起始波长下的已定标的谱线,分别测出钠谱线双黄线的波长。

【数据记录与处理】一.钠原子光谱数据路径:D:\光信息\zhong08323063 lin08323054定标时参考的汞灯发射光谱的标准谱线波长值:绿 色:546.07nm黄 色:576.96nm黄 色:578.97nm1.起始波长为λ=440nm时,钠光谱线如下:图一起始波长为440nm时的那光谱线钠双黄线D1的波长为:λ1=588.296nm钠双黄线D2的波长为:λ2=588.558nm与标准值的相对误差为:E1=0.589296 .5880.589-×100%=0.12%E2=6.589558 .5886.589-×100%=0.17%2.起始波长为λ=460nm时,那光谱线如下:图一起始波长为460nm时的钠光谱线钠双黄线D1的波长为:λ1=588.011nm钠双黄线D2的波长为:λ2=588.484nm与标准值的相对误差为:E1=0.589011 .5880.589-×100%=0.17%E2=6.589484 .5886.589-×100%=0.19%误差分析:两次测的钠双黄线波长与标准值(589.0nm和589.6nm)有偏差,出现误差的原因为:(1)定标不够精确,引起误差;(2)手动选取钠双黄线波峰位置时不够准确;(3)变化着的外部环境(周围变化的光线)影响着测量的精确性,导致误差。

二.未知光源光谱1.起始波长为λ=400nm时,未知光源光谱为:第一条谱线的波长为λ1=407.594nm第二条谱线的波长为λ2=412.797nm2.起始波长为λ=540nm时,未知光源光谱为:谱线的波长为λ=618.048nm【思考题】钠原子光谱有哪些特征?从光谱图上如何判别各谱线所属线系?答:1.钠原子光谱的特征:(1)钠原子光谱分为如下四个线系:主线系,锐线系,漫线系,基线系。

(2)在同一线系内,愈向短波方向,相邻谱线的波数差愈小,最后趋于一个极限。

(3)在同一线系内,愈向短波方向,谱线强度愈小。

(4)主线系和锐线系是双线的,漫线系和基线系是复双重线的。

2.光谱图上判别各谱线所属线系的方法:(1)主线系谱线只有钠双黄线在可见光区,其它都在紫外区;锐线系和漫线系谱线除第一条在红外区外,其余的在可见光区。

基线系在红外区。

(2)主线系和锐线系是双线的,漫线系和基线系是复双重线的。

锐线系各双线波数差都相等。

(3)从谱线的外表上看,主线系强度较大,锐线系轮廓清晰,漫线系显得弥漫,一般复双重线连成一片。

入射平面波 图实验31(B )原子吸收光谱观测分析【实验目的】 1. 了解紫外——可见吸收光谱的基本规律2. 初步学会测量物质的吸收光谱【仪器用具】光学多通道分析器(WGD-6型)、光学平台(GSZ-II 型)、溴钨灯光源、计算机 【原理概述】 1. 基本知识在吸收过程中,物质的原子或分子吸收了入射的辐射能,从基态跃迁至高能级的激发态,吸收的能量与电磁辐射频率成正比。

符合普朗克公式:νh E = (1)其中E 是一个光子的能量(每个分子吸收的能量);h 为普朗克常数(6.626 ⨯10-39J ·s );ν是辐射的频率,以s -1(或Hz )为单位。

波长λ和频率ν的乘积为真空中的光速c ,c =λν (2)对紫外可见光分光光度法,波长的单位多采用纳米(nm )。

波数ω(以cm -1为单位)也是在吸收光谱中常用的单位,与波长、频率关系如下:λνω1==c (3)如以波长表示,可见光区为750~400nm ,紫外光区为400~200nm ;若以波数表示,则可见区为13300~25000cm -1,紫外区为25000~50000cm -12. 基本定律光的吸收,就是指光波通过媒质后,光强减弱的现象。

除了真空,没有一种介质对任何波长的电磁波是完全透明的。

所有的物质都是对某些范围内的光透明,而对另一些范围内的光不透明。

在一定波长范围内,若物质对光的吸收不随波长而变(严格来说是随波长变化可以忽略不计),这种吸收称为一般吸收;相应的,若吸收随波长而变则称为选择吸收。

而任意介质对光的吸收则是由这两种吸收(一般吸收和选择吸收)组成的,在一个波段范围内表现为一般吸收,在另一个波段范围内将可能表现为选择吸收。

例如:普通光学玻璃,对可见光吸收很弱,是一般吸收;而对紫外及红外波段则表现出强烈的吸收,即为选择吸收。

紫外(通常指的是近紫外)和可见光区的吸收光谱实质是在电磁辐射的作用下,多原子分子的价电子发生跃迁而产生的分子吸收光谱,有称为电子光谱。

显然,物质吸收电磁辐射的本领是由物质分子的能级结构决定的。

当物质中两能级的能量差越大,则吸收波长越小。

这就是物质有一般吸收和选择吸收的缘故。

而吸收分光光度法正是基于不同分子结构的各种物质,对电磁辐射显示选择吸收这种特性建立起来的。

下面讨论光通过吸收媒质时,强度减弱的规律: 假设有一平面光波在各向同性均匀媒质中传播,如右图。

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