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第三章 紫外－可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁，试计算л、n 、л*轨道间的能量差，并分别以电子伏特（ev ），焦耳（J ）表示。
解：对于л→л*跃迁，λ1＝138nm ＝1.38×10－7m则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/1.38×10－7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18JE=hv=4.136×10－15×2.17×1015＝8.98ev对于n →л*跃迁，λ2＝279nm ＝2.79×10－7m则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/2.79×10－7=1.08×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19JE=hv=4.136×10－15×1.08×1015＝4.47ev答：л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ，合8.98ev ；n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ，合4.47ev 。
3、作为苯环的取代基，－NH 3＋不具有助色作用，－NH 2却具有助色作用；－DH 的助色作用明显小于－O －。
试说明原因。
答：助色团中至少要有一对非键电子n ，这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用，由于－NH 2中还有一对非键n 电子，因此有助色作用，而形成－NH 3＋基团时，非键n 电子消失了，则助色作用也就随之消失了。
由于氧负离子O －中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对，因此其助色作用更为显著。
4、铬黑T 在PH<6时为红色（m ax λ＝515nm ），在PH ＝7时为蓝色（m ax λ＝615nm ）， PH ＝9.5时与Mg 2＋形成的螯合物为紫红色（m ax λ＝542nm ），试从吸收光谱产生机理上给予解释。
第三章 习题答案1. (4)2. (1)3. (4)4. (1)5. (1)6. (3)7. (3)8. (1)9. (2) 10. (4) 11. (3)12. 自然宽度 多普勒变宽 压力变宽13. 锐线 原子 背景 连续 原子14. 干燥 灰化 原子化 净化15. 答：当有一能量等于e E ∆的特定波长的光通过含有基态原子的蒸汽时，基态原子就吸收该辐射的能量而跃迁到激发态，引起入射光强度的变化产生原子吸收光谱。
16. 答：在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。
这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数Kn 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。
这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。
17. 答：（1）加入消电离剂(即比Ca 电离电位低的金属盐类例如KCl)（2）加入释放剂 Sr 或La 等；加入保护剂如EDTA 、8-羟基喹啉等。
18. 答：因为火焰原子化器有下列缺点：（1）火焰原子化器雾化效率低（10％左右）；（2）雾化的气溶胶被大量载气稀释；（3）基态原子蒸气在光程中滞留时间短。
石墨炉原子化器有下列优点：（1）不存在雾化与稀释问题；（2）基态原子蒸气在石墨炉中的滞留时间长，相对浓度大（原子化时停气）。
19. 答：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。
在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。
这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数Kn 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。
这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。
20. 答：在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下，当采用锐线光源时，溶液的吸光度与待测元素浓度成正比关系，这就是原子吸收光谱定量分析的依据。
常用两种方法进行定量分析：（1）标准曲线法：该方法简便、快速，但仅适用于组成简单的试样。
现代仪器分析绪论：1仪器分析定义：现代仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系为基础，借助比较复杂或特殊的现代仪器，对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类分析方法。
2仪器分析的特点：灵敏度高，试样用量少；选择性好；操作简便,分析速度快，自动化程度高；用途广泛，能适应各种分析要求；相对误差较大。
需要价格比较昂贵的专用仪器。
3仪器分析包括：光分析法；分离分析法；电化学分析法；分析仪器联用技术；质谱法。
4光分析:光分析法是利用待测组分的光学性质（如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等）进行分析测定的一种仪器分析方法。
5光谱法包括：紫外/可见吸收光谱法；原子吸收光谱法;原子发射光谱法；分子发光分析法；拉曼光谱法;红外光谱法.6电化学分析法：电化学分析法是利用待测组分在溶液中的电化学性质进行分析测定的一种仪器分析方法.7电化学分析法包括：电导分析法；电位分析法；极谱与伏安分析法;电解和库仑分析法.8分离分析法：利用物质中各组分间的溶解能力、亲和能力、吸附和解吸能力、渗透能力、迁移速率等性能的差异，先分离后分析测定的一类仪器分析方法.分离分析法包括：超临界流体色谱法；气相色谱法；高效液相色谱法;离子色谱法;高效毛细管电泳法；薄层色谱法。
9质谱法：质谱法是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子，让离子加速并通过磁场或电场后，离子将按质荷比(m/z）大小分离,形成质谱图。
依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。
10联用分析技术：已成为当前仪器分析的重要发展方向。
将几种方法结合起来，特别是分离方法(如色谱法）和检测方法（红外吸收光谱法、质谱法、原子发射光谱法等)的结合，汇集了各自的优点，弥补了各自的不足,可以更好地完成试样的分析任务。
气相色谱—质谱法(GC—MS)、气相色谱—质谱法—质谱法（GC—MS—MS）、液相色谱-质谱法(HPLC—MS）.11仪器分析方法的主要评价指标：精密度（Precision) ；准确度(Accuracy) ;选择性（Specificity）；标准曲线（Calibration Curve）；灵敏度(Sensitivity)；检出限(Detection Limit）。
第一章、绪论分析信息：分析所依据的样品特征在分析科学中就是分析信息。
分析信号：仪器分析并不直接测定待测量，而是通过分析仪器，测定这些物理或物化特征，得到与样品待测量相关的电学、光学、热学等物理、物化参数，以这些物理量来承载分析信息，分析中它们是分析信息的载体称为分析信号。
仪器分析的一般流程：一、分析的准备 1、确定分析目标 2、选择分析技术，设计实验方法3、制备标样，采集存储样品二、分析信息的采集 4、样品的前处理 5、操作仪器，获取分析数据三、分析信息的提取 6、与标样比对，校正分析数据 7、运用数学方法，提取样品信息 8、分析数据表达为需要的分析结果 9、对分析结果的解释研究与利用仪器分析信息传递的环节：分析信息的加载、转换、关联与解析。
分析仪器的基本结构：分析信号发生器、信号检测器、信号处理器与输出信号显示器。
第二章、光谱分析导论光谱分析通过测定待测物的某种光谱，分别由样品光谱中的波长特征和强度特征进行定性、定量分析。
光学分析：凡是待测物受到某种能量作用后，产生光信号或引起光信号变化，或待测物受到光作用后，产生某种分析信号（如光声光谱分析中的声波）的分析方法，可称为光学分析。
光的波动性：时间参数：频率γ和周期Τ——描述振动状态在时间上的重复性特征；空间参数：波长λ和波数σ——描述振动状态在空间上的重复性特征；（时间参数仅取决于光源，空间参数取决于光源和传播光的介质）；振幅Α——表现为宏观的光强度；相位θ c =λν =ν/σ，σ =1/λ；描述单色（只有一种波长成分）平行光的波动方程是：Y（x,t）=A cos 2π（νt-σx+θ）= A cos 2π（t/T-x/λ+θ）式中：Y（x,t）为时间t离开光源距离为x 处的电场强度；A为振幅；θ为初相位。
频率υ、周期T均为时间参数，分别指每单位时间内电场振动的次数与电场每振动一次所需时间。
υ与T互为倒数，即υ=1/T。
波数σ、波长λ均为空间参数，分别指在空间每单位（cm）中含有波的数目（单位：cm﹣1），与振动状态在一个周期内传播的距离。
第一章、绪论1、了解分析化学发展的过程阶段一：16世纪天平的出现，分析化学具有了科学的内涵20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化学理论基础。
第一次变革，20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种类少和精度低。
阶段二：20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期第二次变革，仪器分析的发展。
阶段三：八十年代处初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革2、掌握仪器分析的分类和发展特点分类：电化学分析法、光学分析法、色谱分析法、其它仪器分析法。
发展特点：提高灵敏度，解决复杂体系的分离问题，微型化及微环境的表征与测量，扩展时空多维信息，形态、状态分析及表征，生物大分子及生物活性物质的表征与测定，非破坏性检测与遥测，自动化及智能化。
3、分析仪器的性能应从哪些方面进行评价？精密度：标准偏差、相对标准偏差、方差、变异系数误差：绝对误差、相对误差灵敏度：校正灵敏度、分析灵敏度检测限：空白加3倍的空白标准偏差线性范围：可以分析的浓度范围选择性：选择性系数4、仪器分析常用的校正方法？各有何特点？标准曲线法：标准物配制浓度要准确，标准基体与样品基体一致标准加入法：基体相近，基体干扰相同，但适用于小数量的样品分析内标法：克服或减少仪器或方法的不足等引起的随机误差或系统误差5、了解分析仪器的组成部分信号发生器——（分析信号）——检测器——（输入信号）——信号处理器——读出装置6、内标元素和分析线对选择的条件？内标元素应是原来试样中不含或含量少的元素，内标物的激发电位应与分析线相同或尽量相近，内标元素的待测元素应具有相近的电离电位，两条谱线的波长应接近，分析线对附近的背景干扰应尽量小第二章：离心与电泳技术1、理解相对离心力场（g）和沉降系数（s）的物理意义。
相对离心力场：转头所产生的最大离心力场是重力场的多少倍。
沉降系数：单位离心力场的沉降速度。
迁移率：单位电场强度下电荷移动速率，取决于物质本身。
2、掌握梯度离心的原理、优点和梯度材料选择条件。
《现代仪器分析技术》教学大纲课程性质：专业基础课学时数：76学分数： 3适用专业：中药、药学和食品专业大纲执笔人：@@修订时间：2012-12一、课程的性质《现代仪器分析技术》是医药高等职业院校中药、药学和食品专业学生必修的一门专业基础课，也是职业技能教育的重要课程。
二、课程的任务本课程重点介绍常用仪器及发展前景好的分析方法的基本原理、仪器的基本结构、操作方法及注意事项、仪器的安装要求和保养维护等知识。
一方面为专业课程的学习奠定基础，另一方面为学生将来在控制药品和食品的质量、制定药品质量标准、开展新药研制与评价以及为药品的生产和管理提供科学依据等实际工作奠定基础。
1、掌握各分析方法的基本原理。
2、掌握常用分析仪器的基本结构、操作方法及注意事项。
3、熟悉常用分析仪器的安装要求和保养维护等知识。
4、了解分析领域中新知识、新技术。
三、本课程的内容、基本要求、能力训练（一）绪论1、分析仪器的主要性能指标；2、分析仪器的发展趋势；3、样品制备及前处理技术；4、分析方法的选择与验证。
基本要求：1、掌握分析仪器的主要性能指标和分析方法的验证；2、熟悉样品制备及前处理技术；3、了解分析仪器的发展趋势。
能力训练：1、掌握精密度、准确度、专属性、检测限、定量限、线性等概念。
2、掌握各检验项目分析方法的验证内容。
（二）紫外-可见分光光度法1、紫外-可见分光光度法的基本原理；2、紫外-可见分光光度计的基本结构；3、操作方法及注意事项；4、应用实例；5、仪器的安装要求和保养维护。
基本要求：1、掌握紫外-可见分光光度法的基本原理；紫外-可见分光光度计的基本结构、操作方法；2、熟悉紫外-可见分光光度计的注意事项；3、了解仪器的安装要求和保养维护。
能力训练：1、学会使用紫外-可见分光光度计；2、学会应用紫外-可见分光光度法进行定性定量分析。
（三）红外分光光度法1、红外分光光度法的基本原理；2、红外分光光度计的基本结构；3、操作方法及注意事项；4、应用实例；5、仪器的安装要求和保养维护。
仪器分析课后习题答案第二章光学分析法导论(书后习题参考答案)1. 已知1电子伏特=1. 602×10-19J ，试计算下列辐射波长的频率（以兆赫为单位），波数（以cm -1为单位）及每个光子的能量（以电子伏特为单位）：（1）波长为900pm 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。
解：已知1eV=1.602×10-19J, h =6.626×10-34J·s, c =3.0×108m·s -1 ①λ=900pm 的X 射线1712810333.310900100.3?=??==-λcv Hz ，即3.333×1011MHz 71010111.11090011?=?==-λσcm -11617341008.210333.310626.6--?===hv E J用eV 表示，则319161910378.110602.11008.210602.1?=??=?=---hv E eV②589.0nm 的钠D 线149810093.5100.589100.3?=??==-λcv Hz ，即5.093×108MHz 4710698.1100.58911?=?==-λσcm -119143410375.310093.510626.6--?===hv E J用eV 表示，则107.210602.11075.310602.1191919=??=?=---hv E eV③12.6μm 的红外吸收峰136810381.2106.12100.3?=??==-λcv Hz ，即2.381×107MHz 2410937.7106.1211?=?==-λσcm -120133410578.110381.210626.6--?===hv E J用eV 表示，则219201910850.910602.110578.110602.1----?=??=?=hv E eV④波长为200cm 的微波辐射8281050.110200100.3?=??==-λcv Hz ，即1.50×102MHz 31000.520011-?===λσcm -12683410939.91050.110626.6--?===hv E J用eV 表示，则719261910204.610602.110939.910602.1----?=??=?=hv E eV2. 一个体系包含三个能级，如果这三个能级的统计权重相同，体系在300K温度下达到平衡时，试计算在各能级上的相对分布（N i /N ）．能级的相对能量如下。
仪器分析作业第三章 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-1、从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。
答：二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。
从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。
同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多，分离方式也比较多样。
气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。
而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。
但是二者均可与MS等联用。
二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快，操作方便等优点，但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。
而只要试样能够制成溶液，既可用于HPLC分析，而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制。
2、液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些与气相色谱相比较, 有哪些主要不同之处3、答：液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。
在气相色谱中径向扩散往往比较显着，而液相色谱中径向扩散的影响较弱，往往可以忽略。
另外，在液相色谱中还存在比较显着的滞留流动相传质及柱外效应。
3、在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么答：液相色谱中提高柱效的途径主要有:(1).提高柱内填料装填的均匀性; 减小粒度;选择薄壳形担体;(2).改进固定相(3).选用低粘度的流动相(4).适当提高柱温其中,减小粒度是最有效的途径。
4、液相色谱有几种类型它们的保留机理是什么在这些类型的应用中,最适宜分离的物质是什么答：:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱; 液-固吸附色谱;;离子交换色谱; 离子对色谱; 空间排阻色谱等其中;液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行分离的。
可以分离各种无机、有机化合物。
第三章 紫外－可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁，试计算л、n 、л*轨道间的能量差，并分别以电子伏特（ev ），焦耳（J ）表示。
解：对于л→л*跃迁，λ1＝138nm ＝1.38×10－7m则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/1.38×10－7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18JE=hv=4.136×10－15×2.17×1015＝8.98ev对于n →л*跃迁，λ2＝279nm ＝2.79×10－7m则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/2.79×10－7=1.08×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19JE=hv=4.136×10－15×1.08×1015＝4.47ev答：л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ，合8.98ev ；n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ，合4.47ev 。
3、作为苯环的取代基，－NH 3＋不具有助色作用，－NH 2却具有助色作用；－DH 的助色作用明显小于－O －。
试说明原因。
答：助色团中至少要有一对非键电子n ，这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用，由于－NH 2中还有一对非键n 电子，因此有助色作用，而形成－NH 3＋基团时，非键n 电子消失了，则助色作用也就随之消失了。
由于氧负离子O －中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对，因此其助色作用更为显著。
4、铬黑T 在PH<6时为红色（m ax λ＝515nm ），在PH ＝7时为蓝色（m ax λ＝615nm ），PH ＝9.5时与Mg 2＋形成的螯合物为紫红色（m ax λ＝542nm ），试从吸收光谱产生机理上给予解释。
第三章原子发射光谱分析3.1原子发射光谱分析的基本原理3.11原子光谱的产生原子发射光谱分析是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。
不同物质由不同元素的原子所组成，而原子都包含着一个结构紧密的原子核，核外围绕着不断运动的电子。
每个电子处于一定的能级上，具有一定的能量。
在正常的情况下，原子处于稳定状态，它的能量是最低的，这种状态称为基态。
当原子受到能量(如热能、电能等)的作用时，原子由于与高速运动的气态粒子和电子相互碰撞而获得能量，使原子中外层电子从基态跃迁到更高的能级上。
处在这种状态的原子称激发态。
电子从基态跃迁至激发态所需的能量称为激发电位。
当外加的能量足够大时，原子中的电子脱离原子核的束缚力，使原子成为离子，这种过程称为电离。
离子中的外层电子也能被激发，其所需的能量即为相应的离子激发电位。
处于激发态的原子是十分不稳定的，在极短的时间内便跃迁至基态或其它较低的能级上。
当原子从较高能级跃迁到基态或其它较低能级时，将释放出多余的能量，这种能量是以一定波长的电磁波形式辐射出去的，其辐射的能量可用下式表示：式中：E2、E1——高能级和低能级的能量，通常以电子伏特(eV=1.6021892⨯10-19J)为单位；ν、λ——所发射的电磁波的频率和波长；c——光速(2.997 ⨯1010 m/s)；h——普朗克常数(6.626 ⨯10-34J•s)每一条所发射的谱线的波长取决于跃迁前后两个能级之差。
由于原子的能级很多，原子在被激发后，其外层电子可有不同的跃迁，但这些跃迁应遵循一定的规则(即“光谱选律”)，因此对特定元素的原子，可产生一系列不同波长的特征光谱线，这些谱线按一定的顺序排列，并保持一定的强度比例。
光谱分析就是从识别这些元素的特征光谱来鉴别元素的存在(定性分析)，而这些光谱线的强度又与试样中该元素的含量有关，因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量(定量分析)。
3.12发射光谱分析的过程①试样在能量的作用下转变成气态原子，并使气态原子的外层电子激发至高能态。
当从较高的能级跃迁到较低的能级时，原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。
②所产生的辐射经过摄谱仪器进行色散分光，按波长顺序记录在感光板上或由光电转换器直接接收并记录，就可呈现出有规则的谱线线条，即光谱图。
③根据所得光谱图进行定性鉴定或定量分析。
3.2光谱分析仪器进行光谱分析的仪器设备主要由光源、分光系统(单色器)及观测系统（检测器）三部分组成。
3.21光源（一）光源的作用光源对试样有两个作用过程，即把试样中的组分蒸发离解为气态原子以及使这些气态原子激发，使之产生特征光谱。
可见光源的主要作用是对试样的蒸发和激发提供所需的能量。
（二）、常用光源类型1.直流电弧基本电路如图所示:利用直流电作为激发能源，常用电压为150～380V，电流为5 ～30A。
可变电阻(称作镇流电阻)用以稳定和调节电流的大小，电感(有铁心)用来减小电流的波动。
G为放电间隙。
这种光源的弧焰温度与电极和试样的性质有关，一般可达4000 ～7000K，可使70种以上的元素激发，所产生的谱线主要是原子谱线。
主要优点：分析的绝对灵敏度高，背景小，适宜于进行定性分析及低含量杂质的测定；缺点：因弧光游移不定，再现性差，电极头温度比较高，不宜用于定量分析及低熔点元素的分析。
2.交流电弧交流电弧光源有高压电弧和低压电弧两类：高压交流电弧：工作电压达2000～4000V，可以利用高电压把弧隙击穿而燃烧。
高压交流电弧装置复杂、操作危险，目前已很少使用。
低压交流电弧：工作电压一般为110～220V，必须采用高频引燃装置引燃。
低压交流电弧设备简单、操作安全。
由于交流电随时间以正弦波形式变化，因而不能像直流电弧那样依靠两个电极的接触点燃电弧，必须采用高频引燃器，并在每个交流半周期引燃一次，以维持电弧不灭。
交流电弧发生器的典型电路如图所示。
由于交流电弧的电弧电流有脉冲性，它的电流密度比在直流电弧中要大，弧温较高(略高于4000～7000K)，所以在获得的光谱中，出现的离子线要比在直流电弧中稍多些。
交流电弧光源的最大优点：稳定性比直流电弧高，操作简便安全。
缺点：灵敏度较差些。
交流电弧光源广泛应用于光谱定性、定量分析，3.高压火花线路如图所示：这种光源的优点：放电的稳定性好，电弧放电的瞬间温度可高达10000K以上；适用于定量分析及难激发元素的测定。
由于激发能量大，所产生的谱线主要是离子线，又称为火花线。
缺点：电极头温度较低，因而试样的蒸发能力较差；灵敏度较差、背景大，不宜作痕量元素分析。
高压火花光源适合于分析低熔点的试样。
4.电感耦合等离子体(ICP)焰炬这是当前发射光谱分析中发展迅速、极受重视的一种新型光源。
等离子体是指电离了的、但在宏观上呈电中性（即阴、阳离子浓度相等）的物质。
高温等离子体主要有三种类型：电感耦合等离子体，简称ICP；直流等离子体，简称DCP；微波感生等离子体，简称MIP.发射光谱采用由电感耦合法产生的氩等离子体作为光源。
ICP的形成应满足三个条件：高频电磁场、工作气体和能维持气体稳定放电的石英炬管。
ICP光源由三个同心石英管组成，分别通入三股氩气：外管：通入等离子氩气，隔离并保护石英管不被焰炬熔融；中间管：引入辅助氩气，以保护中心管口；内管：通入氩气作为载气，携带试样气溶胶进入等离子体。
ICP的特点：灵敏度高、检测限低(10-9～10-11g/L)、精密度好(相对标准偏差一般为0.5%～2%)、工作曲线线性范围宽；样品用量少，同一份试液可用于从宏量至痕量元素的分析；试样中基体和共存元素的干扰小，甚至可以用一条工作曲线测定不同基体的试样同一元素。
这些特点为光电直读式光谱仪了提供了一个理想的光源。
5.几种光源比较3.22单色器单色器的作用是将光源发射的电磁波（复合光）分解为按一定次序排列的光谱，即将复合光按照不同波长分开。
单色器包括棱镜型和光栅型两类，其光学性能用色散率、分辨率和集光本领三个指标来衡量。
a.色散率是指把不同波长的光分散开的能力。
包括角色散率 D = dθ/dλ和线色散率Dl =dl/dλ。
常以倒数线色散率来表示：dλ/dl，即谱片上每一毫米的距离内相应波长数(单位为nm)。
b.分辨率是指摄谱仪的光学系统能够正确分辨出紧邻两条谱线的能力，用两条可以分辨开的光谱线波长的平均值λ与其波长差Δλ之比值来表示，即：c.集光本领是指摄谱仪的光学系统传递辐射的能力。
当用感光板记录谱线时，摄谱仪的集光本领可表示为：式中：E——感光板焦面所得辐射通量；B——入射狭缝的光源亮度1、棱镜摄谱仪棱镜摄谱仪主要由照明系统、准光系统、色散系统(棱镜)及投影系统(暗箱)四部分组成，如图所示。
2、光栅摄谱仪光栅摄谱仪应用光栅作为色散元件，利用光的衍射现象进行分光。
光栅摄谱仪比棱镜摄谱仪有更高的分辨率，且色散率基本上与波长无关，它更适用于一些含复杂谱线的元素如稀土元素、铀、钍等试样的分析。
3.23检测器检测器用于观测（看谱法）和记录光谱（摄谱法和光电法，下图）。
目前，用于记录光谱的检测器主要有感光板（摄谱法）和光电倍增管（光电法）。
1、感光板——摄谱法感光板用作检测器的基本原理是：当原子外层电子在回返低能级过程中发射出的特征谱线照射到感光板时，感光板被感光，并将谱线强度（曝光量H）变为黑度S，从而在感光板上呈现出黑白相间的光谱谱线。
黑度S与暴光量H之间的关系如图所示。
只有在曝光正常部分S才与H呈线性关系，此时可以用S来代表H。
黑度S的定义为：式中：T为透光度；I0为透光强度；I底片变黑部分透光强度。
黑度观测采用测微光度计（黑度计）摄谱法的特点主要优点：仪器简单；适于较宽的波长范围（一次可分析70多个元素）。
主要缺点：操作烦琐（摄谱、冲洗、读谱、测黑度）；定量误差较大。
2、光电转换器——光电直读光谱仪光电转换器是利用光电转换元件对发射光谱谱线强度直接进行光度测量的一种检测器，相应的光谱仪称为光电光谱仪或光电直读光谱仪。
现代光电光谱仪对测量光谱的处理均采用计算机进行。
计算机不但对测量信号进行处理，而且对整个分析过程进行控制。
光电光谱仪的类型很多，按照出射狭缝的工作方式，可分为顺序扫描式和多通道式两种类型。
①顺序扫描式光电光谱仪一般是用二个接收器来接收光谱辐射。
一个接收器用于接收内标线的光谱辐射，另一个接收器则采用扫描方式接收分析线的光谱辐射。
顺序扫描式光电光谱仪属于间歇式测量，其程序是从一个元素的谱线移到另一个元素的谱线时，中间间歇几秒钟，以获得每一谱线满意的信噪比。
②多通道光电光谱仪多通道光电光谱仪的出射狭缝是固定的，一般情况下出射通道不易变动。
每一个通道（右图）都有一个接收器接收该通道对应的光谱线的辐射强度。
也就是说，一个通道可以测定一条谱线，因此可能分析的元素也随通道数目而定。
多通道光电光谱仪的通道数可多达60个，即可以同时测定60条谱光电光谱法主要应用于定量分析。
由于现代电子技术的发展，由光-电元件转换引入的误差非常小，因此光电光谱法产生误差的主要来源为激发光源。
为此，对激发光源有如下要求：①.灵敏度高，检出限低，以便能分析微量和痕量元素；②.有良好的稳定性和再现性，以获得高的准确度；③.应能同时蒸发和激发多种元素，且稳定性和再现性好，以保证多通道仪器的分析效果；④.基体效应小；⑤.对试样的预燃和曝光时间短，保证快速分析；⑥.光源的背景小、产生的干扰少，以适应痕量元素的分析，并可利用少数几条光谱线完成多元素同时分析。
3.3光谱定性分析3.31基本概念通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在，称为光谱定性分析。
在分析一种元素时，一般只要检测到该元素的少数几条灵敏线或“最后线”，就可确定该元素存在。
灵敏线是指各种元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线。
灵敏线又可称为“最后线”。
由激发态直接跃迁至基态时所辐射的谱线称为共振线。
由较低能级的激发态（第一激发态）直接跃基态时所辐射的谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。
在实际定性分析中，是根据灵敏线或最后线来检测元素的，因此这些谱线又可称为分析线。
3.32光谱定性分析的方法1.比较法即将试样与已知的鉴定元素的化合物在相同的条件下并列摄谱，然后将所得光谱图进行比较，经确定某些元素是否存在。
2.铁光谱比较法铁的光谱谱线较多，在我们常用的铁光谱的210.0～660.0nm波长范围内大约有4600条谱线，其中每条谱线的波长都已作了精确的测定，并载于谱线表内。
因此，铁谱比较法实际上是以铁的光谱线作为波长的标尺，将各个元素的分析线按波长位置标插在铁光谱图的相应位置上（如图所示）。
铁谱比较法的步骤：①将试样和纯铁并列摄谱，获得以铁谱为横坐标的未知试样谱片图；②找出相关的“元素标准光谱图”（如上图）；③在映谱仪上使元素标准光谱图上的铁光谱谱线与谱片上摄取的铁谱线相重合；④观察谱片：如果试样中未知元素的谱线与标准光谱图中已标明的某元素谱线出现的位置相重合，则该元素就有存在的可能。
