西南林大现代生化仪器分析课件01光谱分析基础

光谱分析基础电磁辐射—高速通过空间传播的光子流。电磁辐射属于微观粒子，故电磁辐射具有波粒二象性，且符合普朗克量子理论。hCChhEL波长愈短，光子的能量愈大。物质内部的运动，在外部可以用辐射或吸收能量的形式表现出来，当物质内的原子或分子的能级变化（E）与任一波长光子的能量相等时，则物质可吸收或发射辐射辐射能。ChhEEL电磁波谱—电磁辐射按波长顺序排列称为电磁波谱。广义讲，各种电磁辐射都属于光谱，通常按波长进行分类。波谱区名称波长范围跃迁能级类型射线510-3-0.14nm核能级射线10-3-10nm内层电子能级远紫外区10-200nm内层电子能级近紫外区200-400nm原子、价电子可见区400-760nm原子、价电子近红外区50-1000m分子振动能级波谱区名称波长范围跃迁能级类型中红外区2.5-50m分子振动能级远红外区50-1000m分子振动能级微波区0.1-100cm电子自旋、核自旋射频区1-1000m电子自旋、核自旋原子光谱—由于原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的光谱称为原子光谱。它们有表现形式为线光谱。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—在辐射能的作用下，分子内能级间的跃迁产生的光谱称为分子光谱。其表现形式为带光谱。分子光谱红外光谱可见和紫外吸收光谱分子荧光光谱拉曼散射光谱发射光谱—物质的原子、离子或分子得到能量，使其由低能态或基态激发到高能态，当其跃迁回到较低能态或基态时产生的光谱称为发射光谱。吸收光谱—当电磁辐射通过气态、液态或固态（透明）物质时，物质的原子、离子或分子将吸收与其内能变化相对应的能量，由基态或低能态激发到较高的能态。这种基于物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。荧光光谱—某些物质的分子或原子在辐射能作用下跃迁至激发态，在返回基态的过程中，先以无辐射跃迁的形式释放出部分能量，回到第一激发态，然后再以辐射跃迁回到基态，由此产生的光谱称为荧光光谱。荧光光谱实质上是一种发射光谱。光谱分析方法及其主要用途方法名称紫外可见分光光度法原子吸收分光光度法红外光谱法原子发射光谱法原子荧光法X射线荧光光谱法分子荧光光谱法光电子能谱法辐射能作用物质分子、外层价电子气态原子外层电子分子振动或转动气态原子外层电子气态原子外层电子原子内层电子分子原子或分子主要用途单元素或分子定量单元素定量结构分析有机物定性定量元素连续或同时定性定量微量单元素定量常量元素定性定量微量单元素或分子定量表面及表层定性定量