《谱学导论》课程 任课教师：孙国英 副教授 授课班级：090704 100704.

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1 《谱学导论》课程 任课教师：孙国英 副教授 授课班级：

2 分析方法的分类 光化学分析 酸碱 电化学分析 配位 沉淀 滴定分析 色谱分析 基础发展 氧化还原 化学 分析 仪器 分析 质谱分析
重量分析 热分析 分析化学 常量分析 微量、痕量分析 化学 物理、数学 计算机、激光、功能材料

3 光分析法的分类 分子光谱 原子光谱 紫外可见法 原子吸收法 红外法 光分析法 核磁法 原子发射法 荧光法 分子质谱法

4 仪器分析的特点 1. 灵敏度高，检出限低。 2. 选择性好。 3. 操作简便,分析速度快,易于实现自动化。 4. 相对误差一般较大。
5. 价格一般来说比较昂贵。

5 仪器分析的最主要的功能是人类五官感触的延伸
人类智慧利用了光、电和磁的物理特性通过物理和化学手段将微小的物理量放大，而获得感知 小型化集成化（芯片）、多功能化（联用技术）和高稳定、高灵敏度检测是仪器分析发展的最高境界

6 仪器分析应用领域 社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼新鲜度、食品添加剂、农药残留量）、环境质量（污染实时检测）、法庭化学（DNA技术，物证） 化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法； 生命科学：DNA测序；活体检测； 环境科学：环境监测；污染物分析； 材料科学：新材料，结构与性能； 药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究； 外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。

7 Guide of Optics Analytical Method
第一章 光学分析法导论 Chapter One Guide of Optics Analytical Method

8 一. 电磁辐射的波粒二象性 1.电磁辐射的波动性 波 长—  cm、µm、nm、A 频 率— υ Hz sec-1 波 数— σ cm-1
散射 折射与反射 衍射 干涉 偏振 2.电磁辐射的粒子性 光电效应 吸收 发射 3.普朗克(Planch)公式 E --光子的能量 J, 焦耳 υ ---光子的频率 Hz, 赫兹  ---光子的波长 cm C ---光速 1010 cm.s-1 h ---Planch常数 10-34 J.s 焦耳. 秒

9 电磁波谱 电磁辐射具有广泛的波长（频率，能量）分布，将电磁辐射安其波长（频率，能量）顺序排列，即为电磁波谱。

10 二.电磁辐射与物质的相互作用及其光谱 hi 1.物质的能态 原子、离子 分子 2.电磁辐射的吸收与发射
原子、离子 分子 2.电磁辐射的吸收与发射 A. 原子光谱 线光谱 Line spectra Na 5890、5896 E2 E0 E1 E3 原子发射光谱 半宽度10-2~10-5 波长 hi 原子吸收光谱

11 hi B. 分子光谱 带光谱 Band spectra 有机、无机分子 分子发射光谱 分子吸收光谱 E2 半宽度20~100nm I E1
A(T) 半宽度20~100nm 分子吸收光谱

12 hi hi h C. 荧光发射 光致发光 原子荧光----线光谱 分子荧光----带光谱 E3 E2 E1 hi E2 E0 E1

13 莫斯鲍尔光谱法:-射线原子核 -射线吸收 远紫外光----真空紫外区。此部分光谱会被空气吸收
三.光学分析法 1.电磁波谱与现代仪器分析方法 波谱区 -射线 波长 5~140 pm 跃迁类型 核能级 X-射线 远紫外光 10-3~10nm 10~200nm 原子内层电子 近紫外光 可见光 200~400nm 400~750nm 原子外层电子/分子成键电子 莫斯鲍尔光谱法:-射线原子核 -射线吸收 远紫外光----真空紫外区。此部分光谱会被空气吸收 X-射线吸收光谱法: X-射线/放射源原子内层电子（n>10) X -射线吸收 X-荧光光谱法: X-射线原子内层电子 特征X -射线发射 原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱 分子光谱：紫外-可见吸收光谱、分子荧光/磷光光谱、化学发光

14 电子自旋共振波谱法:微波分子未成对电子吸收
波谱区 近红外光 中红外光 波长 0.75~2.5m 2.5~50m 跃迁类型 分子振动 远红外光 微波 射频 50~1990m 0.1~100cm 1~100 m 分子转动 电子、核自旋 近红外光谱区:配位化学的研究对象 红外吸收光谱法:红外光分子吸收 远红外光谱区 电子自旋共振波谱法:微波分子未成对电子吸收 核磁共振波谱法:射频原子核自旋吸收 2.光学分析法的分类 光 谱 法：以光的波长与强度为特征信号的仪器分析方法 吸收光谱法、发射光谱法、散射光谱法 非光谱法：以光辐射的某些性质变化特征信号的仪器分析方法 折射法、旋光法、圆二色法、比浊法、衍射法