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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。
光学分析法导论1. 简述下列术语的含义电磁辐射电磁波谱发射光谱吸收光谱荧光光谱原子光谱分子光谱电致发光光致发光化学发光热发光电磁辐射――电磁辐射是一种以巨大速度通过空间传播的光量子流，它即有波动性，又具有粒子性．电磁波谱――将电磁辐射按波长顺序排列，便得到电子波谱．电子波谱无确定的上下限，实际上它包括了波长或能量的无限范围．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．荧光光谱――在某些情形下，激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态，然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态，或者直接以辐射跃迁的形式过渡到基态。
通过这种方式获得的光谱，称为荧光光谱．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．电致发光――电场引起的碰撞激发，是指被电场加速的带电粒子碰撞而受到激发，从而发射出电磁辐射．这一过程称为电致发光．光致发光――电磁辐射吸收激发，是指吸收电磁辐射而引起的激发，从而发射出电磁辐射，这一过程称为光致发光．化学发光――在一些特殊的化学反应体系中，有关分子吸收反应所释放的化学能而处于激发态，回到基态时产生光辐射。
这样获得的光谱称为化学发光光谱．热发光――物体加热到一定温度也会发射出电磁辐射，称为热发光．2. 什么是光谱分析法，它包括哪些主要方法？答：当物质高温产生辐射或当辐射能与物质作用时，物质内部能级之间发生量子化的跃迁，并测量由此而产生的发射，吸收或散射辐射的波长和强度，进行定性或定量分析，这类方法就是光谱分析法．光谱分析法主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光法、紫外－可见分光光度法、红外光谱法、分子荧光法、X射线荧光法等．3. 辐射光子能量与波长的关系怎样，按光子能量从高到低有哪些辐射类型？答：辐射光子能量与波长的关系为：E=hc/λ按光子能量从高到低的顺序为：γ射线，X射线，紫外，可见，红外，微波，无线电波4. 电子光谱一般在什么波长区？振动光谱在什么波长区？转动光谱在什么波长区？答：电子光谱——紫外、可见区（E e、Eυ、E r 均改变）62~620nm及E r改变）620~24.8µm振动光谱——近红外区（Ev转动光谱——远红外、微波区（仅E r改变）>24.8µm5.原子光谱来源于A.原子的外层电子在不同能级之间的跃迁B.原子核的转动C.原子的次外层电子在不同能级之间的跃迁D.原子外层电子的振动和转动6. 任何一种分析仪器都可视作由以下四部分组成:信号发生器、信号转换器(传感器)、读出装置、放大记录系统_.7. 可以概述三种原子光谱(吸收、发射、荧光)产生机理的是(3)(1) 能量使气态原子外层电子产生发射光谱(2) 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁(3) 能量与气态原子外层电子相互作用(4) 辐射能使原子内层电子产生跃迁8. 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9. 以光栅作单色器的色散元件，若工艺精度好，光栅上单位距离的刻痕线数越多， 则： (1)(1) 光栅色散率变大，分辨率增高； (2) 光栅色散率变大，分辨率降低(3) 光栅色散率变小，分辨率降低； (4) 光栅色散率变小，分辨率增高10.什么叫摄谱仪的线色散率、分辨率及集光本领？它们各与哪些主要因素有关。
光学分析法导论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吸收光谱法、发射光谱法、散射光谱法折射法、旋光法、圆二色法、比浊法、衍射法光谱法与非光谱法的区别：光谱法：内部能级发生变化原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁?非光谱法：内部能级不发生变化，仅测定电磁辐射性质改变光学分析法的分类光分析法光谱分析法非光谱分析法原子光谱分析法分子光谱分析法折射法圆二色性法X射线衍射法干涉法旋光法原子吸收光谱原子发射光谱原子荧光光谱X射线荧光光谱紫外光谱法红外光谱法分子荧光光谱法分子磷光光谱法核磁共振波谱法光学分析法的分类光谱分析法吸收光谱法发射光谱法原子光谱法分子光谱法原子发射原子吸收原子荧光X射线荧光原子吸收紫外可见红外可见核磁共振紫外可见红外可见分子荧光分子磷光核磁共振化学发光原子发射原子荧光分子荧光分子磷光X射线荧光化学发光光谱分析法的分类散射光谱法光谱：把测得的发射或吸收强度对电磁辐射的波长或频率作图，得到光谱。
光谱孤立的原子、离子或分子的能级是特征的；由特征光谱可做试样组分的定性分析，由发射或吸收强度可以进行定量分析。
E2E0E1E3h?i波长半宽度10-2~10-5原子吸收光谱原子发射光谱原子光谱原子光谱是由原子外层或内层电子能级的变化产生的。
原子光谱是由一条条彼此分立的谱线组成的线状光谱。
原子光谱分为原子发射光谱和原子吸收光谱。
原子光谱原子光谱的波长主要分布在紫外及可见光谱区,仅少数落在近红外区。
原子光谱可以确定试样物质的元素组成和含量，但不能给出物质分子结构的信息。
属于这类分析方法的有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS），原子荧光光谱法（AFS）以及X射线荧光光谱法（XFS）等。
分子光谱分子的运动：包括价电子的运动、分子内原子相对于平衡位置的振动和分子绕其质心的转动。
以能量（吸光度或透过率）为纵坐标，波长（或频率）为横坐标的曲线
为比例系数，b为自吸系数
高压氢灯以
低压氢灯是在有氧化物涂层的灯丝和金属电极间形成电弧，启
棱镜单色器
③在
但在
θ=0出现明条纹
θ符合b sinθ=2n(λ/2)时，半波长整倍时出现暗条纹θ符合bsinθ=（2n＋1）(λ/2)时，半波长的奇数倍时为明条纹
（b）闪耀光栅
将反射光栅的线槽加工成适当形状能使有效强度集中在特定的衍射角上。
图所示反射光栅是由与光栅表面成β角的小斜面构成(小阶梯光栅，闪耀光栅)，β角叫做闪耀角。
选择适宜的闪耀角，可以使90%的有效能量集中在单独一级的衍射上。
