光谱分析法导论11
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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__。
光谱分析导论习题解答1、解:(1)72101067.6101050.111⨯=⨯⨯==-λσ(2)14981047.4107.670/100.3/⨯=⨯⨯==-λνc(3)303010103300/1192=⨯⨯==-σλ(4)80.1)10602.1(1095.6889100.310626.6/1910834=⨯÷⨯⨯⨯⨯===---λνhc h E2、解:由计算公式λν/hc h E ==以及各能级跃迁所处的波长范围可得能量范围分别如下:跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-3nm ~10nm 1.26⨯106~1.2⨯102原子外层电子跃迁 200nm ~750nm 6~1.7 分子的电子跃迁 200nm ~750nm 6~1.7 分子振动能级的跃迁 2.5μm ~50μm 0.5~0.02 分子转动能级的跃迁50μm ~100cm2⨯10-2~4⨯10-7由上表可以看出分子电子能级跃迁1~20eV 分子振动能级跃迁0.05~1eV 分子转动能级跃迁<0.05eV ,其电子光谱,振动光谱以及转动光谱所对应的波长范围分别在紫外-可见区,红外区和远红外微波区。
3、解:棱镜的分光原理是光折射。
由于不同波长的光有其不同的折射率,据此能把不同波长的光分开。
光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果。
不同波长的光通过光栅作用各有相应的衍射角,据此把不同波长的光分开。
光栅光谱棱镜光谱Sin φ与波长成正比,所以光栅光谱是一个均匀排列的光谱色散率与波长有关,为非均匀排列的光谱 光的波长越短则衍射角越小,因此其谱线从紫到红排列波长越短,其偏向角越大,因此其谱线从红到紫排列复合光通过光栅后,中央条纹(或零级条纹)为白色条纹,在中央条纹两边,对称排列着一级、二级等光谱,由于谱线间距离随光谱级数的增加而增加,出现谱级重叠现象没有谱级重叠现象光栅适用的波长范围比棱镜宽4、解:v cn r i ==θθsin sin ,式中n 为折射率,i θ为入射角,r θ为折射角,c 为光速,v 为玻璃介质中的传播速度。
光谱分析方法光谱分析是一种通过分析物质吸收、发射或散射光的波长和强度来确定物质成分和结构的方法。
它是一种非常重要的分析技术,广泛应用于化学、生物、环境和材料等领域。
在光谱分析中,常用的方法包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、质谱等。
下面将分别介绍这些光谱分析方法的原理和应用。
紫外可见光谱是通过测量样品对紫外可见光的吸收来确定样品的成分和浓度。
紫外可见光谱广泛应用于有机化合物、药物、食品和环境监测等领域。
其原理是物质分子在吸收光能后,电子从基态跃迁到激发态,从而产生吸收峰。
根据吸收峰的位置和强度,可以确定物质的结构和浓度。
红外光谱是通过测量样品对红外光的吸收来确定样品的成分和结构。
红外光谱广泛应用于有机化合物、聚合物、药物和生物分子等领域。
其原理是物质分子在吸收红外光后,分子振动和转动产生特定的吸收峰。
根据吸收峰的位置和强度,可以确定物质的结构和功能基团。
拉曼光谱是通过测量样品对激光光的散射来确定样品的成分和结构。
拉曼光谱广泛应用于无机化合物、材料和生物分子等领域。
其原理是激光光与样品发生相互作用后,产生拉曼散射光,其频率和强度与样品的分子振动和转动有关。
根据拉曼光谱的特征峰,可以确定物质的结构和晶体形态。
质谱是通过测量样品离子的质量和丰度来确定样品的成分和结构。
质谱广泛应用于有机化合物、生物分子和环境样品等领域。
其原理是样品分子经过电离后,产生离子,经过质谱仪的分析,可以得到样品分子的质量和丰度信息。
根据质谱图谱的特征峰,可以确定物质的分子量和结构。
综上所述,光谱分析方法是一种非常重要的分析技术,它可以通过测量样品对光的吸收、发射或散射来确定样品的成分和结构。
不同的光谱分析方法具有不同的原理和应用领域,可以相互补充和验证,为科学研究和工程应用提供了重要的手段。
希望本文对光谱分析方法有所帮助,谢谢阅读!。
武汉大学《分析化学》第5版下册笔记和课后习题含考研真题详解第2章光谱分析法导论2.1复习笔记一、概述1.光分析法的基础(1)能量作用于待测物质后产生光辐射;(2)光辐射作用于待测物质后发生某种变化。
2.光分析法的三个主要过程(1)能源提供能量;(2)能量与被测物质相互作用;(3)产生被检测的信号。
二、电磁辐射的性质1.电磁辐射的波动性(1)电磁辐射的波动性的现实表现光的折射、衍射、偏振和干涉。
(2)电磁辐射的传播电磁辐射在真空中的传播速率等于光速c(c等于2.998×108m/s),即=c波长的单位常用纳米(nm)或微米(μm)表示;频率常用单位赫兹(Hz)表示;波长的倒数σ称为波数,常用单位cm-1。
2.电磁辐射的微粒性(1)电磁辐射能量与波长的关系=Eνσ=h=hc hc(2)电磁辐射动量与波长的关系νλp=h=h(3)电磁辐射的微粒性的现实表现包括:①光的吸收、发射;②光电效应。
3.电磁辐射与物质的相互作用(1)吸收当电磁波作用于固体、液体和气体物质时,若电磁波的能量正好等于物质某两个能级之间的能量差时,电磁辐射就可能被物质所吸收,此时电磁辐射能被转移到组成物质的原子或分子上,原子或分子从较低能态吸收电磁辐射而被激发到较高能态或激发态。
(2)发射当原子、分子和离子等处于较高能态时,可以以光子形式释放多余的能量而回到较低能态,同时产生电磁辐射,这一过程称为发射跃迁。
(3)散射当按一定方向传播的光子与其他粒子碰撞时,会改变其传播方向,而且方向的改变在宏观上具有不确定性,这种现象称为光的散射。
(4)折射和反射当光作用于两种物质的界面时,将发生折射和反射现象。
①光的折射是由于光在两种不同折射率的介质中传播速率不同而引起的。
②当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,称为光的反射。
(5)干涉和衍射①当频率相同、振动相同、相位相等或相差保持恒定的波源所发射的相干波互相叠加时,会产生波的干涉现象。
《仪器分析》作业参考答案第2章 光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成?它们的作用分别是什么? 参考答案:(1)稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发,产生光谱; (2)试样引入系统(3)波长选择系统(单色器、滤光片)—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带; (4)检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号; (5)信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。
2-2 单色器由几部分组成,它们的作用分别是什么? 参考答案:(1)入射狭缝—限制杂散光进入;(2)准直装置—使光束成平行光线传播,常采用透镜或反射镜; (3)色散装置—将复合光分解为单色光;(4)聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像; (5)出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。
2-5 对下列单位进行换算:(1)150pm Z 射线的波数(cm -1) (2)Li 的670.7nm 谱线的频率(Hz )(3)3300 cm -1波数对应的波长(nm ) (4)Na 的588.995nm 谱线相应的能量(eV ) 参考答案:(1)171101067.61015011---⨯=⨯==cm cm λσ (2))(1047.4)(107.670100.314710Hz Hz c⨯=⨯⨯==-λν (3))(3030)(1003.3)(3300114nm cm cm =⨯===-νλ (4))(1.2)(10602.110995.588100.310625.6199834eV eV ch E =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---λ 2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量(eV )范围各是多少?(1)原子内层电子跃迁; (4)分子振动能级跃迁; (2)原子外层电子跃迁; (5)分子转动能级跃迁; (3)分子的电子跃迁 参考答案跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-1 ~ 10nm 1.26×106 ~1.2×102原子外层电子跃迁 200 ~ 750nm 6~1.7 分子的电子跃迁 200 ~ 750nm 6~1.7 分子振动能级跃迁 0.75 ~ 50μm 1.7~0.02 分子转动能级跃迁50 ~ 1000μm2×10-2~4×10-7第10章 吸光光度法(上册)2、某试液用2cm 吸收池测量时,T=60%。