光学分析法导论发射光谱习题
第三章--原子发射光谱法含样题
试样的引入
电弧和火花光源主要应用于固体试样的分析，而液体和 气体试样采用等离子体光源。
金属或合金
非金属固体材料，试样需放在一个其发射光谱不会干扰 分析物的电极上。
理想的电极材料：碳。
引入方式：电极是一极呈圆柱形，一端钻有一个凹孔。 分析时，将粉碎的试样填塞在顶端的凹孔中。它是引 入试样最常用的方法。另一电极（即对电极）是稍具 圆形顶端的圆锥形碳棒，这种形状可以产生最稳定的 及重现的电弧和火花。
（三）几个概念
激发电位（或激发能） ：原子由基态跃迁到激发态时 所需要的能量
主共振线：具有最低激发电位的谱线叫主共振线。一 般是由最低激发态回到基态时发射的谱线。
原子线：原子外层电子的跃迁所发射的谱线，以I表示, 如MgⅠ285.21nm为原子线。
离子线 ：离子的外层电子跃迁—离子线。以II，III，IV 等表示。如MgⅡ280.27nm为一次电离离子线。
压通道，以利于进样；第三，参与放电过程。 2、中层管通入辅助气体Ar气，用于点燃等离子体。 3、内层石英管以Ar为载气，试样溶液以气溶胶形式引入
等离子体中。
用Ar做工作气体的优点：Ar为单原子惰性气体，不与 试样组份形成难离解的稳定化合物，也不象分子那样 因离解而消耗能量，有良好的激发性能，本身光谱简 单。
2) 摄谱法
摄谱步骤
由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。
由较低级的激发态（第一激发态）直接跃迁至基态的 谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。
当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最 后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量 该元素的谱线称分析线。
二、谱线的强度
谱线的强度特性是原子发射光谱法 进行定量测定的基础。谱线强度是单位 时间内从光源辐射出某波长光能的多少， 也即某波长的光辐射功率的大小。
光的光谱与激光练习题及
光的光谱与激光练习题及解答*********光的光谱与激光光的光谱与激光是物理学中重要的概念和应用。
本文将就光的光谱和激光相关的练习题进行探讨，以帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、光的光谱练习题1. 下面哪种类型的光具有连续的光谱？答：白炽灯。
2. 下面哪种类型的光具有离散的光谱？答：气体放电光。
3. 当太阳光透过三棱镜时，会产生哪几种颜色的光谱？这几种颜色的次序是怎样的？答：太阳光透过三棱镜产生的光谱主要包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫几种颜色，并且次序是从红到紫。
4. 下面哪个颜色的光在光谱中的波长最长？哪个颜色的光在光谱中的波长最短？答：红色光的波长最长，紫色光的波长最短。
5. 具有哪种类型光谱的光可以通过激光器发射出来？答：激光是一种具有单一波长、相干性极高的光，因此其光谱类型为单一频谱。
二、激光练习题1. 请解释激光是如何产生的？答：激光的产生主要通过受激辐射机制实现。
当一个物质处于激发态时，通过外界能量输入或其他方式，可以使部分电子跃迁到高能级，当这些电子从高能级跃迁回低能级时，会放出能量并产生光子。
这些光子受到共振辐射的影响，导致从一个高能级到一个低能级的电子较多，从而产生更多的光子，形成光子的指数增长。
最终，各个电子之间的布居达到稳定，产生出高度聚集的相干光束，即激光。
2. 列举几个常见的激光器的工作介质和波长范围。
答：常见的激光器包括：- 氦氖激光器：工作介质为氦和氖，波长范围为可见光（红、黄、绿）；- 氩离子激光器：工作介质为氩气，波长范围为蓝、绿、黄、红光；- 二氧化碳激光器：工作介质为二氧化碳气体，波长范围为远红外光；- 钕玻璃激光器：工作介质为掺杂了钕离子的玻璃，波长范围为红外光；- 半导体激光器：工作介质为半导体材料（如GaN），波长范围从可见光到红外光不等。
3. 请解释激光的相干性是指什么？答：激光的相干性是指光波在时间和空间上的高度一致。
由于激光的光波是由同一种光谱成分组成的，它们的频率、相位和振幅都高度一致，因此能够形成高度相干的光。
仪器分析习题课(光学分析部分)
（3）待测元素吸收线和试样中共存元素的吸收线重叠，可选择待测 元素的其它吸收灵敏线作分析线，若其它吸收灵敏线的测定灵敏度过低， 可采取分离干扰元素的方法解决。
C(Mg)=5.62 ng·mL-1
第六章：原子吸收分光光度分析
1.简述原子吸收分光光度分析的基本原理，并从原理上 比较发射光谱法和原子吸收分光光度法的区别？
答：原子吸收分光光度分析中，被测试样在原子化中经 雾化、蒸发、干燥、离解、原子化过程后，被测元素被转化 为基态原子，由锐线光源辐射的锐线为被测元素所吸收而减 弱，透过光线经单色器分光后而为检测器所接收，被测元素 的吸光度与试样中的浓度成正比，此既为原子吸收分光光度 分析的基本原理。
优点：分析速度快，灵敏度高，选择性好，检测限低， AAS较AES受原子化温度影响小，设备也较便宜，AES适合 于多元素同时分析。
2．何谓锐线光源，AAS为何使用锐线光源？ 答：锐线光源是指能辐射出半宽度很窄的发射线的光源。 原子吸收光谱由于受谱线变宽的影响，谱线具有一定的 轮廓，而试样中被测元素的基态原子总数是与积分吸收成正 比的，但是由于原子吸收谱线的半宽度太小，其积分吸收是 不能直接测定的。但若使用锐线光源，由于其发射线宽度远 小于吸收线宽度，而两者的中心频率是重合的，而峰值吸收 与积分吸收成正比，因此，可利用测量峰值吸收来代替积分 吸收，此时峰值吸收与被测元素浓度成正比。
3．在原子吸收分光光度计中，为什么不采用连续光源（例如钨丝 灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？
答：原子吸收光谱为线状光谱，其半宽度很小，仅10-2—10-3nm，如 要测量其积分吸收，则要求入射光的通带宽度应远小于原子吸收线的半 宽度,若采用连续光源，则要求单色器的分辨率很高，至少应在五十万分 之一，这在当前技术条件下难以作到。一般分光光度计的通带宽度均大 于0.1nm，若直接测量原子吸收，则由于其通带宽度远大于原子吸收线的 半宽度，由待测元素原子产生的吸收占通带内的入射光的比例很小（约 1%以内），导致测量的误差太大，因此原子吸收分光光度法中，不采用 连续光源，而采用空心阴极灯等锐线光源作光源，测量原子的峰值吸收。
仪器分析考试练习题和答案
仪器分析考试练习题和答案第2章光学分析法导论【2-1】解释下列名词。
（1）原子光谱和分子光谱（2）发射光谱和吸收光谱（3）闪耀光栅和闪耀波长（4）光谱通带答：（1）原子光谱：由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱。
分子光谱：由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）发射光谱：原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时，往往会发射电磁辐射，这样产生的光谱为发射光谱。
吸收光谱：物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。
（3）闪耀光栅：当光栅刻划成锯齿形的线槽断面时，光栅的光能量便集中在预定的方向上，即某一光谱级上。
从这个方向探测时，光谱的强度最大，这种现象称为闪耀，这种光栅称为闪耀光栅。
闪耀波长：在这样刻成的闪耀光栅中，起衍射作用的槽面是个光滑的平面，它与光栅的表面一夹角，称为闪耀角。
最大光强度所对应的波长，称为闪耀波长。
（4）光谱通带：仪器出射狭缝所能通过的谱线宽度。
【2-2】简述棱镜和光栅的分光原理。
【2-3】简述光电倍增管工作原理。
答：光电倍增管工作原理：1）光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。
2）光电阴极电子受光子激发，离开表面发射到真空中。
3）光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子，入射电子经N级倍增极倍增后光电子就放大N次方倍。
4）经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流，在负载RL上产生信号电压。
【2-4】何谓多道型检测器？试述多道型检测器光电二极管阵列、电荷耦合器件和电荷注入器件三者在基本组成和功能方面的共同点。
【2-5】请按能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。
答：能量递增顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。
波长递增顺序：X 射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。
【2-6】 计算下列电磁辐射的频率和波数。
（1）波长为0.9nm 的单色X 射线； （2）589.0nm 的钠D 线； （3）12.6μm 的红外吸收峰； （4）波长为200cm 的微波辐射。
仪器分析复习题参考答案
仪器分析复习题参考答案《仪器分析》复习题第⼀章绪论⼀、仪器分析⽅法的分类（四⼤类）（⼀）光学分析法(spectroscopic analysis)以物质的光学性质（吸收，发射，散射，衍射）为基础的仪器分析⽅法。
包括原⼦吸收光谱法、原⼦发射光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法等。
(⼆)电分析(electrical analysis)：电流分析，电位分析，电导分析，电重量分析,库仑法，伏安法。
（三）⾊谱分析(chromatography analysis) ：⽓相⾊谱法，液相⾊谱法（四）其它仪器分析⽅法(other analysis)：1. 质谱法2. 热分析法包括热重法、差热分析法、⽰差扫描量热法等。
3. 电⼦显微镜，超速离⼼机，放射性技术等。
⼆、定量分析⽅法的评价指标灵敏度：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为⽅法的灵敏度，⽤S表⽰。
精密度：是指使⽤同⼀⽅法，对同⼀试样进⾏多次测定所得测定结果的⼀致程度。
精密度⽤测定结果的标准偏差 s或相对标准偏差(s r )量度。
准确度: 试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度。
检出限：某⼀分析⽅法可以检出被测物质的最⼩浓度或最⼩质量，称为该⽅法对该物质的检出限。
以浓度表⽰的称为相对检出限，以质量表⽰的称为绝对检出限。
第⼆章光谱分析导论⼀、光谱区中紫外、可见、红外对应的波长范围？紫外：200-380nm 可见：380-780nm 近红外：780-2500nm 中红外：2.5-50µm 远红外：50-300µm ⼆、原⼦光谱和分⼦光谱的⽐较。
原⼦光谱的特征：电⼦能级间的跃迁,属电⼦光谱,线状光谱。
分⼦形成带状光谱的原因能量离散，导致谱线宽度扩展测不准原理、相对论效应导致谱线宽度扩展。
再加上能级之间的能量间距⾮常⼩，导致跃迁所产⽣的谱线⾮常多，间距⾮常⼩，易于重叠。
原⼦光谱：原⼦基态与激发态能量差△E=1-20eV，与紫外-可见光的光⼦能量相适应，特征是线状光谱相邻电⼦能级间的能量差△Ee=1-20eV，与紫外-可见光的光⼦能量相适应，特征是线状光谱分⼦光谱：相邻振动能级间的能量差△Ev=0.05-1eV,与中红外区的光⼦能量相适应，特征是带状光谱相邻转动能级间的能量差△Er<0.05eV, 与远红外区的光⼦能量相适应，特征是带状光谱三、 1. 物质吸收光的过程⽆辐射退激共振发射荧光磷光2. 物质散射光的过程瑞利散射斯托克斯散射反斯托克斯散射四、荧光与磷光产⽣的量⼦解释及其区别？荧光：激发分⼦与其它分⼦相碰,⼀部分能量转化为热能后,下降到第⼀激发态的最低振动能级,然后再回到基态的其它振动能级并发射光⼦的发射光称荧光。
光谱分析法导论题库
光谱分析法导论1．在下列激发光源中,何种光源要求试样制成溶液？( 1 )(1)火焰(2)交流电弧(3)激光微探针(4)辉光放电2．发射光谱法用的摄谱仪与原子荧光分光光度计相同的部件是( 3 )(1)光源(2)原子化器(3)单色器(4)检测器3．在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是( 3 )(1)原子光谱(2)分子光谱(3)可见分子光谱(4)红外光谱可见光源通常使用钨灯5. 原子光谱(发射、吸收与荧光)三种分析方法中均很严重的干扰因素是( 2 )(1)谱线干扰(2)背景干扰(3)杂散干扰(4)化学干扰6. 三种原子光谱(发射、吸收与荧光)分析法在应用方面的主要共同点为( 2 )(1)精密度高,检出限低(2)用于测定无机元素(3)线性范围宽(4)多元素同时测定7. __紫外__和__可见_辐射可使原子外层电子发生跃迁.原子发射光谱法1. 几种常用光源中，产生自吸现象最小的是( 2 )(1) 交流电弧(2) 等离子体光源（即为ICP）(3) 直流电弧(4) 火花光源2. 闪耀光栅的特点之一是要使入射角α、衍射角β和闪耀角θ之间满足下列条件( 4 )(1) α=β(2) α=θ(3) β=θ(4) α=β=θ3. 当不考虑光源的影响时，下列元素中发射光谱谱线最为复杂的是( 4 ) (1) K (2) Ca (3) Zn (4) Fe所以选择铁谱作为标准4. 矿物中微量Ag、Cu的发射光谱定性分析应采用的光源是(1) I CP光源(2) 直流电弧光源(3) 低压交流电弧光源(4) 高压火花光源直流电弧光源用于矿石难溶物中低含量组分的定量测定5. 下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定(1)极谱仪(2)折光仪(3)原子发射光谱仪(4)红外光谱仪(5)电子显微镜6. 发射光谱摄谱仪的检测器是( )(1) 暗箱(2) 感光板(3) 硒光电池(4) 光电倍增管7. 对原子发射光谱法比对原子荧光光谱法影响更严重的因素是( )(1) 粒子的浓度(2) 杂散光(3) 化学干扰(4) 光谱线干扰8. 原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样____蒸发________ 和__激发__。
原子发射光谱法考试试题及答案
原子发射光谱法试题及答案2018.9姓名：成绩：一、单选题（每题4分，共20分）1、原子发射光谱仪中光源的作用是：。
（A）A、提供足够能量使被测元素熔融、蒸发、离解和激发B、将试样中的杂质除去，消除干扰C、得到特定波长和强度的锐线光谱D、提供足够能量使试样灰化2、在内标法中内标元素必须符合的条件之一是：。
（C）A、必须与待测元素具有相同的电离电位B、必须与待测元素具有相同的激发电位C、与待测元素具有相近的蒸发特性D、必须是基体元素中最大的3、在进行谱线检查时，通常采用与标准光谱比较法来确定谱线位置，通常作为标准的是：（B）A、氢谱B、铁谱C、铜谱D、碳谱4、原子发射光谱的产生是由于：。
（B）A、原子内层电子在不同能级间的跃迁B、原子外层电子在不同能级间的跃迁C、原子次外层电子在不同能级间的跃迁D、原子外层电子的振动和转动5、依据试样中原子（或离子）受外能激发后发射的特征光谱来进行元素的定性与定量的分析方法为：。
（D）A、火焰光度法B、荧光分光光度法C、原子吸收光谱法D、原子发射光谱法二、多选题（每题4分，共20分）1、分析化学是关于研究物质的等化学信息的分析方法及理论的一门科学。
（ABCD）A、组成B、含量C、结构D、形态2、定量分析使用标准加入法应注意以下几点：。
（ABC）A、为了得到准确的分析结果，最少应采用4个点来作外推曲线。
B、该法可消除基体效应带来的影响，但不能消除背景吸收。
C、加入标准溶液的浓度应适当，曲线斜率太大或太小都会引起较大误差。
D、为了得到准确的分析结果，最少应采用2个点来作外推曲线。
3、电子在两个能级之间跃迁，需满足以下条件包括。
（ABCD）A、主量子数变化为整数，包括0B、总角量子数的变化为ΔL =1C、内量子数变化Δ J =0，±1，而J =0时Δ J =0不成立D、总自旋量子数变化为Δ S =0 单重态之间，三重态之间4、原子发射光谱法的基本应用涵盖：。
（ABCD）A、岩矿分析B、生化临床分析C、材料分析D、冶金过程监控、环境监测5、原子发射光谱法的方法特点：。
现代仪器分析第二章习题及答案
第二章光学分析法导论一、选择题1．电磁辐射的粒子性主要表现在哪些方面（）A．能量B．频率C．波长D．波数2．当辐射从一种介质传播到另一种介质时，下列哪种参量不变（）A．波长B．速度C．频率D．方向3．电磁辐射的二象性是指（）A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成B．电磁辐射具有波动性和电磁性C．电磁辐射具有微粒性和光电效应D．电磁辐射具有波动性和粒子性4．可见光区、紫外区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为（）A．紫外区和无线电波区B．可见光区和无线电波区C．紫外区和红外区D．波数越大5．有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的（）A．能量越大B．频率越高C．波长越长D．波数越大6．波长为的电磁辐射的能量是（）A．B．C．124eV D．1240 eV7．受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式辐射多余的能量，这种现象称为（）A．光的吸收B．光的发射C．光的散射D．光的衍射8．利用光栅的（）作用，可以进行色散分光。
A．散射B．衍射和干涉C．折射D．发射9．棱镜是利用其（）来分光的。
A．散射作用B．衍射作用C．折射作用D．旋光作用10．光谱分析仪通常由以下（）四个基本部分组成。
A．光源、样品池、检测器、计算机B．信息发生系统、色散系统、检测系统、信息处理系统C．激发源、样品池、光电二级管、显示系统D．光源、棱镜、光栅、光电池1．不同波长的光具有不同的能量，波长越长，频率、波数越（），能量越（）；反之，波长越短，能量越（）。
2．在光谱分析中，常常采用色散元件获得（）来作为分析手段。
3．物质对光的折射率随着光的频率变化而变化，这中现象称为（）。
4．吸收光谱按其产生的本质分为（）、（）、（）等。
5．由于原子没有振动和转动能级，因此原子光谱的产生主要是（）所致。
6．当光与物质作用时，某些频率的光被物质选择性的吸收并使其强度减弱的现象，称为（），此时，物质中的分子或原子由（）状态跃迁到（）的状态。
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第二章光学分析法导论习题（P223）
1、光谱法的仪器由哪几部分组成？它们的作用是什么？
2、单色器由几部分组成？它们的作用是什么？
3、简述光栅和棱镜分光的原理。
4、影响光栅色散率（线色散率）的因素有哪些？线色散率的单位是什么？
5、波长为500nm和520nm的光谱线垂直照射到光栅上，经焦距为两米的成像物镜系统进
行光谱测量，若光栅刻线数分别为600条/mm，1200条/mm，问一级光谱和二级光谱中这两条线之间的距离为多少？
6、一台配有长63.5mm，刻线数为600条/mm光栅的光谱仪，理论上至少要用哪一级光谱
才能分辨开309.990nm和309.997nm的铁双线？
7、某光谱仪光栅长5cm，刻线数为1000条/mm，暗箱物镜焦距为1m，光线垂直光栅入射，
问分别用一、二级光谱时在衍射为30°处的波长各为多少？在此波长下所能分辨开的最小波长差各为什么？此时的倒线色散率为多大？
第三张原子发射光谱法习题（P242）
1、光谱项的意义是什么？
2、光谱分析常用的激发光源有哪几种？比较它们各自的特点？
3、发射光谱分析中，如何选择分析线和分析线对？
补充题
1、原子发射光谱是怎样产生的？其特点是什么？
2、原子发射光谱仪由哪几部分组成？其主要作用是什么？
3、名词解释：（1）激发电位；（2）电离电位；（3）原子线；（4）；离子线；（5）共振线；（6）
灵敏线（7）等离子体；（8）自吸；（9）基体效应
4、简述ICP的形成原理及其特点。
5、光谱定性分析摄谱时，为什么要使用哈特曼光阑？为什么要同时摄取铁光谱？
6、光谱定量分析的依据是什么？为什么要采用内标法？简述内标法的原理。
7、为什么原子发射光谱可采用内标法来消除实验条件的影响？
8、采用原子发射光谱分析下列试样时，选用什么光源为宜？
（1）矿石中组分的定性、半定量分析；
（2）合金中铜的质量分数（10-2数量级）
（3）钢中锰的质量分数（10-4~10-3数量级）
（4）污水中的Cr、Mn、Cu、Fe等的质量分数（10-6~10-3数量级）
9、某合金中Pb的光谱的定量测定，以Mg作为内标，实验测得数据如下：根据下面数据，（1）
绘制工作曲线；
（2）求溶液中A、B、C的质量浓度。
溶液黑度计读数（透光率）Pb的浓度（mg mL-1）
Mg Pb
1 7.3 17.5 0.151
2 8.7 18.5 0.201
3 7.3 11.0 0.301
4 10.3 12.0 0.402
5 11.
6 10.4 0.502
A 8.8 15.5
B 9.2 12.5
C 10.7 12.2。