第一章 光谱学基础知识
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谱学导论知识点总结一、光谱学的基本原理1. 光谱学的基本概念光谱学是研究物质对不同波长的光的吸收、发射、散射和旋转的学科。
根据物质对光的作用过程,光谱学可以分为吸收光谱学、发射光谱学和散射光谱学三大类。
2. 物质对光的相互作用物质对光的相互作用包括吸收、发射和散射三种过程。
吸收是指物质吸收光能使得其内部电子激发或跃迁,发射是指物质受激而产生的光辐射,散射是指物质对入射光的重新分布,包括拉曼散射、光弹性散射等。
3. 分子的谱学分子的谱学包括振动光谱、转动光谱和电子光谱等。
振动光谱是研究分子振动能级的谱学,转动光谱是研究分子转动能级的谱学,电子光谱是研究分子电子能级的谱学。
4. 原子的谱学原子的谱学包括光吸收谱、光发射谱和原子荧光谱等。
光吸收谱是研究原子的电子能级的谱学,光发射谱是研究原子受激而产生的辐射的谱学,原子荧光谱是研究原子受激而发射的荧光的谱学。
5. 能级的结构和谱线的形成能级的结构是指不同能级之间的跃迁和能级的分布,谱线的形成是指分子或原子在不同能级之间跃迁形成的光谱线。
能级的结构和谱线的形成是光谱学研究的重要内容。
6. 光谱仪器的原理光谱仪器主要包括光源、光栅或棱镜、检测器等部分。
光源产生光,光栅或棱镜分离入射光的不同波长,检测器检测分离后的光信号。
光谱仪器的原理是实现光谱测量的基础。
二、各种光谱学方法的原理与应用1. 吸收光谱法吸收光谱法是通过测量物质对入射光的吸收来研究物质的光谱特性,包括紫外可见吸收光谱和红外吸收光谱两大类。
紫外可见吸收光谱主要用于研究有机物,红外吸收光谱主要用于研究无机物和大分子有机物。
2. 荧光光谱法荧光光谱法是通过测量物质受激而产生的荧光来研究物质的光谱特性,包括荧光光谱和磷光光谱两大类。
荧光光谱主要用于研究有机物,磷光光谱主要用于研究无机物和大分子有机物。
3. 拉曼光谱法拉曼光谱法是通过测量物质对入射光的拉曼散射来研究物质的光谱特性,包括拉曼散射光谱和共振拉曼光谱两大类。
光谱有关知识点总结大全一、光谱基本原理1.1 原子的能级结构光谱的产生与原子和分子的能级结构有关。
原子的能级结构决定了原子在吸收或发射光线时的波长和强度。
原子和分子存在离散的能级,当它们受到外部能量的激发时,会跃迁到更高的能级,然后再返回到低能级时发射出光子,形成特定的波长光谱线。
1.2 光谱的种类光谱可分为发射光谱和吸收光谱两大类,它们分别对应着物质发射光线和吸收光线的过程。
发射光谱是指物质在激发状态下发射出的光线,其波长和强度可以提供物质的结构和组成信息;吸收光谱是指物质在受到外部光线照射时吸收特定波长的光线,其谱线图可用于分析物质的种类和浓度。
1.3 光谱分析技术光谱分析技术是一种基于物质对光的吸收和发射规律进行物质分析的手段。
常见的光谱分析技术包括原子吸收光谱(AAS)、原子发射光谱(AES)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、红外光谱(IR)、拉曼光谱等,它们可以用于分析各种不同形态和结构的物质。
1.4 光谱仪器的结构和原理光谱仪器主要由光源、样品室、光栅、检测器等部分组成。
光源用于产生光线,样品室用于容纳待测试样品,光栅用于分散光线,检测器用于测量光线的强度。
其中,光栅是光谱仪中最重要的部分,它可以将光线分散成不同波长,并根据不同波长的光线进行检测。
二、光谱的应用2.1 天文学中的光谱在天文学中,光谱是研究星体组成和运动状态的重要手段。
天体发出的光线经过光谱仪测量后,能够得到代表其元素组成和运动速度的信息。
例如,星体的光谱可以揭示其表面温度、元素组成、磁场和运动速度等重要参数。
2.2 化学分析中的光谱光谱在化学分析中有着广泛的应用,可用于物质的成分分析、浓度测定、质量检验等方面。
例如,原子吸收光谱可以用于金属元素的浓度分析,紫外-可见吸收光谱可用于有机化合物的定性和定量分析,红外光谱可以用于标识物质的官能团和分子结构。
2.3 医学诊断中的光谱光谱技术在医学诊断中也有着广泛的应用。
第一章光谱知识基础1、光学光谱依其波长及其测定的方法可以分为几种类型的光谱,说出其波长范围?2、光学光谱依其外形如何分类?依据电磁波辐射的本质如何分类?各自产生的本质是什么?根据电磁波辐射的本质,可分为3、光谱分析中所讨论的各类仪器在结构上有何异同点?4、各种光谱分析法在用途上各自的优势与局限性有哪些?第二章紫外可见吸收光谱1. 电子光谱(亦称紫外-可见光谱)产生的本质是什么?紫外-可见吸收光谱产生的本质是由物质分子中价电子的能级跃迁所产生的。
电子能级跃迁时伴随振动能级和转动能级的跃迁,因此得到的由许多谱线聚集而成的谱带。
2. 紫外- 可见吸收光谱中通常有哪几种价电子跃迁类型?除此还有哪两种跃迁可产生UV-Vis 吸收谱?共有六种除上述六种跃迁可产生紫外-可见吸收谱带外,还有两种跃迁也可产生紫外-可见吸收谱带,即电荷转移跃迁和配位场跃迁综上所述:发生在电磁光谱的紫外和可见光区内,由于电子的跃迁或转移而引起的吸收光谱共有以上八种价电子跃迁类型。
3. 在有机物紫外-可见吸收谱解析中吸收带如何分类?在有机物的紫外-可见谱解析中,通常将吸收带分为以下四种类型。
4. 紫外-可见分光光度法中的对比度是指什么?在实际分析测定中有什么意义?影响对比度的因素有哪些?在光度法中,对比度是指显色剂与金属离子所形成络合物( MeR )的最大吸收峰波长( )与显色剂本身( ) 最大吸收峰波长( ) 之间的差值。
对比度以来表示:般认为:40 nm 时,显色反应对比度较小;40~80 nm 时,显色反应对比度为中等;80 nm 时,显色反应具有较高的对比度。
般要求显色剂与有色化合物的对比度在60 nm 以上。
对比度实质上表示了显色反应颜色变化的程度;反映了过量显色剂对测定体系的影响。
如果显色反应的对比度大,则过量试剂对测定的影响较小;反之,对比度小,则过量试剂对测定的影响就比较大。
如何选择测定波长?如果显色反应的对比度较大,则测定波长往往与络合物的最大吸收波长一致。