光谱分析技术PPT课件.pptx

光谱分析技术是一种基于物质对光的吸收、发射特性来研究和识别物质的科学方法。在光学导论中，光谱分析法分为吸收光谱、发射光谱和分子光谱、原子光谱等多个类别。 吸收光谱是通过观察物质吸收特定波长光线的现象来分析其组成。颜色的差异用于定性分析，即确定是否存在特定的元素或化合物；颜色的深浅则用于定量分析，即测量物质的浓度。吸收光谱在紫外-可见光谱区域特别有用，因为许多有机分子和无机离子在这个区域有特征吸收。 发射光谱是物质在受激发后释放出光的过程，如化学发光和光致发光。化学发光是由化学反应产生的光，而光致发光则是物质吸收光能后立即或延时释放出光。例如，荧光和磷光是光致发光的两种形式，它们的区别在于光的释放速度。 分子光谱包括吸收和发射两种类型，依据分子中电子、振动和转动的能量变化。原子光谱同样有吸收和发射两种，主要关注原子内部电子的能级跃迁。热/电激发发光和光致发光是原子发射光谱的常见方式。 值得注意的是，光谱分析不同于光学分析，后者还包括非光谱分析，如折射、散射、干涉、衍射和偏振等现象的研究，这些方法并不涉及“谱”。 光的本质是电磁辐射，具有波粒二象性。电磁波谱按照波长或频率排序，从短到长包括γ射线、x射线、紫外光、可见光、红外光、微波和无线电波。每个波段都有特定的应用领域，如紫外-可见光谱在化学分析中尤为关键。 能量E与波长λ的关系由普朗克常数h和光速c决定，E=hγ=hc/λ。当物质吸收的电磁辐射能量与其能级跃迁匹配时，会产生吸收光谱；反之，当物质从激发态返回基态时，会发出发射光谱。 紫外-可见分光光度法是利用分子在紫外到可见光谱区域内因电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的技术。这种方法广泛应用于化学、生物和医药等领域，通过测量溶液对特定波长光的吸收程度，可以测定物质的浓度。 光谱分析技术是现代科学中一种至关重要的分析手段，它结合了物理、化学和材料科学的知识，为理解物质结构、性质及其反应提供了有力的工具。