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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。
光学分析法的原理及应用1. 原理光学分析法是一种利用光的性质进行分析的方法。
它基于光的吸收、散射、发射等现象，通过对光的测量和分析来获得样品的信息。
下面将介绍几种常见的光学分析法及其原理。
1.1 吸收光谱分析法吸收光谱分析法是通过样品对特定波长的光进行吸收来分析样品的成分或浓度。
当光经过样品时，样品中的物质会吸收光的能量，吸收的程度与物质的浓度成正比。
通过测量光的透射率或吸光度，可以推断样品中各组分的浓度。
1.2 散射光谱分析法散射光谱分析法是通过样品对入射光产生的散射进行分析。
样品中的微粒会散射光线，散射光的强度和颜色与样品中微粒的特性相关。
通过测量散射光的强度和角度分布，可以研究样品的颗粒大小、浓度和形态等信息。
1.3 发射光谱分析法发射光谱分析法是通过样品受激后发射出的光来分析样品的成分或性质。
当样品受到外部激发光的作用，其内部的原子或分子会跃迁到激发态，并发射出特定波长的光。
通过测量发射光的强度和波长，可以确定样品中的元素或化合物的存在及其浓度。
2. 应用光学分析法在许多领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用。
2.1 环境监测光学分析法可以用于环境监测中的大气污染分析、水质监测等。
通过测量样品中特定波长的光的吸收或散射，可以分析出大气中的气体浓度、水中的溶解物浓度等信息，为环境保护和治理提供科学依据。
2.2 生物医学光学分析法在生物医学领域中有广泛的应用，例如荧光显微镜、光声成像等。
通过测量样品发射的荧光信号或受到激光激发后的声波信号，可以获得生物样品的形态、结构和功能信息，从而应用于细胞生物学、病理学等领域的研究和诊断。
2.3 食品安全光学分析法可以用于食品安全领域的污染物检测和成分分析。
例如，通过测量食品中特定波长光的吸收或散射来检测农药、重金属等的残留量，或者分析食品的营养成分和品质。
2.4 材料科学光学分析法在材料科学中也有广泛的应用，例如红外光谱分析、拉曼光谱分析等。
通过测量样品对不同波长或频率光的吸收、散射或发射，可以研究材料的结构、性质和组成，从而指导材料的设计、合成和应用。
第2章光学分析法导论光学分析法是一种常用的分析方法，广泛应用于材料科学、化学、生物、医学等领域。
在分析过程中，通过光的吸收、散射、反射等性质来获得样品的信息。
本章将介绍光学分析法的基本原理和常见的应用。
1.光学分析法原理光学分析法是利用光与物质相互作用来获得样品信息的方法。
其中最基本的原理是光的吸收、散射和发射。
当光通过物质时，会与物质的分子或原子发生相互作用，导致光的振动矢量和频率发生改变。
通过测量光的吸收、散射或发射，可以得到物质的各种信息。
2.光的吸收法光的吸收法是通过测量物质对特定波长光的吸收来确定样品中其中一种物质的含量。
该方法常用于分析有机化合物和无机物中的金属离子含量。
测量方法包括光度法、比色法、比较法等。
其中最常见的是光度法，即通过测量光的强度来确定样品中物质的含量。
在实际应用中，可以根据吸收光谱图来确定样品中各种物质的含量和种类。
3.光的发射法光的发射法是通过测量样品发光的强度来确定样品的成分和性质。
发射光谱的特点是样品发射出符合波长的光，通常用于分析无机化合物中的金属元素。
常用的方法包括原子发射光谱法和荧光光谱法。
其中原子发射光谱法是在样品被激发时，各种金属元素自发射出特定波长的光，通过测量光的强度来确定金属元素的含量。
荧光光谱法则是通过将样品激发到荧光状态，然后测量样品散射出的荧光光强度来确定样品的成分和性质。
4.光的散射法光的散射法是通过测量光的散射强度来确定样品的成分和性质。
散射光谱的特点是样品散射出具有不同波长的光，通常用于分析颗粒物质的大小、浓度和形状等。
常用的方法包括拉曼光谱法和动态光散射法。
拉曼光谱法是通过测量样品散射光中与入射光具有不同频率和振幅的拉曼散射光来确定样品的成分。
动态光散射法则是通过测量样品散射光的强度和角度分布来估算样品颗粒的大小和浓度。
5.光学分析法的应用光学分析法在各个领域都有广泛的应用。
在材料科学中，可以通过测量光的吸收、发射和散射来研究材料的光学性质、结构和相变等。
