重原子效应

名词解释ICP环状结构: 在高频感应电场或者磁场下开成的等离子体涡流具有“趋肤效应”，此效应使得等离子体涡电流集中于等离子体表面，形成一环形加热通道，即ICP环状结构。

AES基本原理：待测原子的外层电子在外来能量的作用下，电子由低能态跃迁到高能态，在高能态不稳定，迅速返回到低能态，并辐射出具有特征波长或者频率的谱线。

通过测定特征谱线的波长或者频率进行定性分析；通过测定谱线的强度进行定量分析。

轫致辐射：电子通过荷电粒子(主要是重粒子)形成的电场（或者库仑场）时，受到加速或者减速引起的连续辐射。

自吸效应：激发态原子发出的辐射被其基态原子所吸收，从而使谱线强度下降的效应。

最后线：当渐渐减小待测元素的含量时，该元素产生所有特征谱线中最后消失的谱线。

它一般是元素的最灵敏线或者共振线。

（或者称持久线。

当待测物含量逐渐减小时，谱线数目亦相应减少，当c接近0时所观察到的谱线，是理论上的灵敏线或者第一共振线。

）灵敏线：激发电位较低的谱线，常为原子线（电弧线），或者离子线（火花线）。

与实验条件有关。

共振线：从激发态到基态的跃迁所产生的谱线。

由最低能级的激发态到基态的跃迁称为第一共振线。

普通也是最灵敏线。

与元素的激发程度难易有关。

分析线：在进行元素的定性或者定量分析时，根据测定的含量范围的实验条件，对每一元素可选一条或者几条最后线作为测量的分析线。

自吸线：当辐射能通过发光层周围的蒸汽原子时，将为其自身原子所吸收，而使谱线强度中心强度减弱的现象。

自蚀线：自吸最强的谱线的称为自蚀线。

光栅闪耀特性：将光栅刻痕刻成一定的形状通常是三角形的槽线，使衍射的能量集中到某一个衍射角附近激发电位： (Excited potential)原子外层电子由低能态跃迁到高能态所需要的能量，以eV表示。

每条谱线对应一激发电位。

Doppler变宽：由于原子热运动引起的谱线宽度增加，又称为热变宽偶合常数：两种核的自旋之间产生的相互干扰称为自旋耦合，相互干扰的大小用耦合常数表示。

仪器分析习题作业第一章绪论需要特殊的仪器设备；仪器分精心整理析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只（4）化学分析灵精心整理敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；超痕量组精心整理分的分析。

2、共同点：都是进行组分测量分精心整理析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。

1-7采用仪器分析进行定量分析为神魔要进行校正？精心整理因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓及样品基体等对测量的影响，精心整理必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关各部件的主要作用为光源：提精心整理供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态；精心整理精心整理精心整理信号。

精心整理信号处理精心整理精心整理精心整理精心整理2-2：单色器组成？作用是？光分解为平行光；精心整理单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）2-7光栅宽度5.0mm，每毫米刻线数720条，该光栅第一级光谱分辨率多少？精心整理因为对于一级光谱（n=1）而言，光栅的分辨率为：离为：dλ=精心整理==0.28cm-13-6（注意内标与内标法的概念区别）精心整理解：在进行内标法定量分析时，在待样品中加入或基体中消除试样的组成、形态及测量精心整理条件如光源的变化等对测量结果的影响，提高分析结果的稳液体试样都在引入ICP 光源精心整理前必须转化为气态或气溶胶状态。

因此试样引入ICP 光源的第8 章分子发光分析法8-1解释下列名词精心整理（1）单重态：体系中两个电子以不同的自旋方向处于相同或中，从较高振动能级到较低振精心整理动能级的非辐射跃迁过程。

（5）荧光猝灭：某种给定荧光精心整理（6）荧光量子产率：荧光体所发射的荧光的光子数与所吸收精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理8-2磷光与荧光在发射特性上差别与原因？前都将通过振动驰豫、内转化精心整理等非辐射驰豫过程回到第一电子激发单重态的最低振动能级导致荧光减弱，但却使磷光增精心整理强。

第5章分子发光—荧光、磷光和化学发光法(Molecular Emisssion and Luminescence)（3学时）教学目的和要求：1.学会分子发光——荧光、磷光和化学发光原理。

2.了解分子发光——荧光、磷光和化学发光法的特点和应用。

教学要点和所涵盖的知识点：荧光、磷光和化学发光原理、仪器、分析方法及应用重点和难点：荧光的原理、仪器、分析方法及应用。

分子发光：处于基态的分子吸收能量(电、热、化学和光能等)被激发至激发态，然后从不稳定的激发态返回至基态并发射出光子，此种现象称为发光。

发光分析包括荧光、磷光、化学发光、生物发光等。

物质吸收光能后所产生的光辐射称之为荧光和磷光。

第一节荧光分析法一、概述分子荧光分析法是根据物质的分子荧光光谱进行定性，以荧光强度进行定量的一种分析方法。

荧光分析的特点：灵敏度高：视不同物质，检测下限在0.1~0.001μg/mL之间。

可见比UV-Vis 的灵敏度高得多。

选择性好：可同时用激发光谱和荧光发射光谱定性。

结构信息量多：包括物质激发光谱、发射光谱、光强、荧光量子效率、荧光寿命等。

应用不广泛：主要是因为能发荧光的物质不具普遍性、增强荧光的方法有限、外界环境对荧光量子效率影响大、干扰测量的因素较多。

二、基本原理1、分子荧光的产生处于分子基态单重态中的电子对，其自旋方向相反，当其中一个电子被激发时，通常跃迁至第一激发态单重态轨道上，也可能跃迁至能级更高的单重态上。

这种跃迁是符合光谱选律的，如果跃迁至第一激发三重态轨道上，则属于禁阻跃迁。

单重态与三重态的区别在于电子自旋方向不同，激发三重态具有较低能级。

在单重激发态中，两个电子平行自旋，单重态分子具有抗磁性，其激发态的平均寿命大约为10-8s;而三重态分子具有顺磁性，其激发态的平均寿命为10-4~1s以上(通常用S和T分别表示单重态和三重态)。

处于激发态的电子，通常以辐射跃迁方式或无辐射跃迁方式再回到基态。

辐射跃迁主要涉及到荧光、延迟荧光或磷光的发射；无辐射跃迁则是指以热的形式辐射其多余的能量，包括振动弛豫( VR)、内部转移(IR)、系间窜跃(IX)及外部转移(EC)等，各种跃迁方式发生的可能性及程度，与荧光物质本身的结构及激发时的物理和化学环境等因素有关。

荧光分析法●习题精选一、选择题（其中1~6题为单选，7~10题为多选）1．下列化合物中荧光最强、发射波长最长的化合物是( )。

A.B.C.D.2．所谓荧光，即指某些物质经入射光照射后，吸收了入射光的能量，从而辐射出比入射光( )。

A. 波长长的光线；B. 波长短的光线；C. 能量大的光线；D. 频率高的光线3．单光束荧光分光光度计的光路图是( )。

A.B.C.D. 4A. 1-氯丙烷；B. 1-溴丙烷；C. 1-碘丙烷；D. 1,2-二碘丙烷5．下列化合物荧光最强的是( )；磷光最强的是( )。

Cl BrA B C D I6．下列化合物荧光量子产率最大的是( )A B C DCOO H-COO O -O OH COO HO OH O O COO -O -O -7．下列说法正确的是( )A 荧光发射波长永远大于激发波长B 荧光发射波长永远小于激发波长C 荧光光谱形状与激发波长无关D 荧光光谱形状与激发波长有关8．荧光物质的荧光强度与该物质的浓度成线性关系的条件是( )A. 单色光；B. ECl ≤0.05；C. 入射光强度I 0一定；D. 样品池厚度一定9．下列化合物中可产生荧光的化合物是( )A BC DNN N N10．在相同条件下，荧光、延时荧光、磷光三者波长之间的关系为( )A. 荧光波长与延时荧光波长相等；B. 磷光波长比荧光波长、延时荧光波长长；C. 磷光波长与延时荧光波长相等；D. 磷光波长比荧光波长、延时荧光波长短二、填空题1．荧光寿命与延时荧光寿命相比，寿命短；荧光寿命与磷光寿命相比，寿命长；磷光寿命与延时荧光寿命相比，二者。

2．荧光光谱的形状与激发光谱的形状，常形成。

3．一般情况下，溶液的温度，溶液中荧光物质的荧光强度或荧光量子产率越高。

4．激发光谱的形状与光谱形状极为相似，所不同的只是。

5．荧光分光光度计中光源与检测器呈角度。

这是因为。

6．紫外分光光度计与荧光分光光度计的主要区别是（1）。

第二章光分析导论原子光谱原子光谱产生于原子外层电子能级的跃迁，它不但取决于外层电子的运动状态，也取决于电子间的相互作用。

原子的能级通常用光谱项符号来表示n2S+1L Jn：主量子数；2S+1：谱线多重性符号；L：总角量子数；J ：内量子数1.光谱项符号原子外层有一个电子时，其能级可由四个量子数决定：主量子数n；角量子数l；磁量子数m；自旋量子数s；原子外层有多个电子时，其运动状态用主量子数n；总角量子数L；总自旋量子数S；内量子数J描述总角量子数LL=∑l外层价电子角量子数的矢量和，两个价电子时L=| l 1+ l2 | ，| l 1+ l2 -1|，······，| l 1 - l2 |L=0，1，2，3，······，分别用S，P，D，F ······，表示例：碳原子，基态的电子层结构(1s)2(2s)2(2p)2，两个外层2p电子：l 1=l2 =1；L=2，1，0；总自旋量子数S ：S =∑s ；外层价电子自旋量子数的矢量和S =0 ，1，2，······，S 正整数（价电子为偶数）或= 0 ，1/2，3/2 ，······，S 半整数（奇数）例：碳原子，基态的电子层结构(1s)2(2s) 2(2p) 2 ，两个外层2p电子：S =1L与S之间存在相互作用；可裂分产生(2 S +1)个能级；这就是原子光谱产生光谱多重线的原因，称为谱线的多重性；例：钠原子，一个外层电子，1s22s22p63s1S =1/2；因此：M =2( S ) +1 = 2；双重线；碱土金属：两个外层电子，自旋方向相同时，S =1/2 + 1/2 =1，M= 3；三重线；自旋方向相反时，S =1/2 －1/2 =0，M= 1；单重线；内量子数J内量子数J取决于总角量子数L与总自旋量子数S的矢量和J = (L + S)，(L + S －1)，······，|L－S|若L≥S；其数值共(2 S +1)个；若L＜S；其数值共(2 L +1)个；例：L=2，S=1，则J 有三个值，J = 3，2，1；L=0，S=1/2；则J 仅有一个值1/2；J 值不同的光谱项称光谱支项：n2S+1L J如：钠原子的光谱支项符号32S1/2；表示钠原子的电子处于n=3，2S+1 =2(S =1/2)，L =0，J =1/2 的能级状态（基态能级）；例：写出镁原子基态和第一电子激发态的光谱支项•基态：1s22s22p63s2l 1=0, l 2=0 L=0S=1/2-1/2=0 2S+1=1J=0所以n2s+1L J为31S0•第一激发态: 1s22s22p63s13p1l 1=0, l 2=1 L=1S=0 ,1 2S+1=1, 3(1)S=0,J=1; (2)S=1,J=2,1,0;所以n2s+1L J为31P1 , 33P2 , 33P1 , 33P0电子能级跃迁的选择定则一条谱线是原子的外层电子在两个能级之间的跃迁产生的，可用两个光谱项符号表示这种跃迁或跃迁谱线：例钠原子的双重D线Na 5889.96 ; 32S1/ 2 — 32P3/ 2；Na 5895.93 ; 32S1/ 2 — 32P1/ 2；电子能级跃迁的选择定则根据量子力学原理，电子的跃迁不能在任意两个能级之间进行；必须遵循一定的“选择定则”：（1）主量子数的变化Δn为正整数，包括零；（2）总角量子数的变化ΔL = ±1；S-P,P-S,P-D,D-F等（3）内量子数的变化ΔJ =0，±1；但是当J =0时，ΔJ =0的跃迁被禁阻；（4）总自旋量子数的变化ΔS =0 ，即不同多重性状态之间的跃迁被禁阻；第三章紫外可见吸收光谱分析法第一节紫外吸收光谱分析基本原理1.概述紫外可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁。

外部重原子效应
嘿，朋友们！今天咱来聊聊一个挺有意思的事儿，叫外部重原子效应。

你说这外部重原子效应啊，就好像是一场奇妙的魔法。

咱可以把它想象成是在一个大舞台上，原子们就是舞台上的演员。

那些重原子呢，就像是特别有分量的大明星，它们一出现，整个场面都变得不一样了。

比如说，在一些化学反应里，平常那些小分子们按部就班地表演着，反应也不温不火的。

可一旦有了重原子加入，哇塞，那可就热闹了！就好像原本平静的湖面突然投进了一块大石头，激起了千层浪。

这重原子能改变反应的速度、方向，甚至能创造出一些原本不可能出现的新产物。

这多神奇啊！
咱再打个比方，这就好比是一场足球比赛。

原本双方踢得势均力敌，场面有些平淡。

但突然来了个实力超强的球员，他的加入能瞬间打破平衡，让比赛变得更加激烈和精彩。

这外部重原子不就是那个厉害的球员嘛！
而且啊，这外部重原子效应在很多领域都有着重要的作用呢。

在材料科学里，它能让材料的性能发生意想不到的变化。

就好像给普通的材料施了魔法，一下子变得特别厉害。

在生物学里，它也可能影响生物体内的一些过程，这可不是开玩笑的呀！
你想想看，如果没有这外部重原子效应，那我们的世界得少多少有趣的事情和重要的发现呀！它就像是一个隐藏的宝藏，等待着我们去挖掘和利用。

所以啊，朋友们，可别小看了这外部重原子效应。

它虽然看不见摸不着，但却在悄悄地影响着我们的生活呢。

我们得好好研究它，利用它，让它为我们创造更多的价值和惊喜。

难道不是吗？让我们一起探索这个奇妙的外部重原子效应的世界吧！。

反重原子效应
反重原子效应，也称为“反重力效应”或“巴舍尔效应”（Bashel Effect），是指在某些情况下，物体在加速运动时会产生与重
力方向相反的力。

这种效应与相对论有关，特别是洛伦兹缩短和时间膨胀的概念。

根据爱因斯坦的等效原则，质量和能量之间存在等效关系。

当物体在加速运动时，其能量也会增加。

根据等效原则，增加的能量可以被视为等效的增加质量。

而根据相对论的质能方程
E=mc²，物体的能量增加会导致其质量增加。

在反重原子效应下，当物体处于加速运动状态时，其质量的增加会使其所受到的重力减小，产生一个与重力方向相反的力。

这种效应使得物体能够抵消部分重力，因此会给人一种轻微的浮力感觉。

然而，反重原子效应非常微小，只会在高速运动的粒子或加速器中才能观测到。

在日常生活中，这种效应几乎可以忽略不计。

第7章分子发光分析法【7-1】解释下列名词。

（1）单重态；（2）三重态；（3）荧光；（4）磷光；（5）化学发光；（6）量子产率；（7）荧光猝灭；（8）振动弛豫；（9）系间跨越；（10）内转换；（11）重原子效应。

答：（1）单重态：在给定轨道中的两个电子，必定以相反方向自旋，自旋量子数分别为1/2和-1/2，其总自旋量子数s=0。

电子能级的多重性用M=2s+1=1，即自旋方向相反的电子能级多重性为1。

此时分子所处的电子能态称为单重态或单线态，用S表示。

（2）三重态：当两个电子自旋方向相同时，自旋量子数都为1/2，其总自旋量子数s=1。

电子能级的多重性用M=2s+1=3，即自旋方向相同的电子能级多重性为3，此时分子所处的电子能态称为三重态或三线态，用T表示。

（3）荧光：分子受到激发后，无论处于哪一个激发单重态，都可通过振动弛豫及内转换，回到第一激发单重态的最低振动能级，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光。

（4）磷光：分子受到激发后，无论处于哪一个激发单重态，都可通过内转换、振动弛豫和体系间跨越，回到第一激发三重态的最低振动能级，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光（5）化学发光：化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。

表示。

（6）量子产率：激发态分子发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比，常用f（7）荧光猝灭：指荧光物质分子与溶剂分子之间发生猝灭，荧光猝灭分为静态猝灭和动态猝灭。

（8）振动弛豫：处于激发态最高振动能级的外层电子回到同一电子激发态的最低振动能级以非辐射的形式将能量释放的过程。

（9）系间跨越：处于激发态分子的电子发生自旋反转而使分子的多重性发生变化的过程。

即分子由激发单重态以无辐射形式跨越到激发三重态的过程。

（10）内转换：相同多重态的两个电子态之间的非辐射跃迁。

（11）重原子效应：使用含有重原子的溶剂（如碘乙烷、溴乙烷）或在磷光物质中引入重原子取代基，都可以提高磷光物质的磷光强度，这种效应称为重原子效应。

卤代苯溶剂对镓咔咯配合物光物理性质的影响：外重原子效应占轩;赵芳;张蕾;吕标彪;彭素红;应晓;王惠;刘海洋【摘要】利用紫外-可见光谱、稳态和时间分辨荧光光谱以及飞秒瞬态吸收光谱探测了不同卤代苯溶剂对三种五氟苯基取代的镓咔咯(1-Ga、2-Ga、3-Ga)光物理性质的影响,结果表明卤代苯溶剂的色散力对于镓咔咯电子光谱吸收峰位置的影响起着主要作用;溶剂外重原子效应能显著降低镓咔咯的荧光量子产率.飞秒瞬态吸收光谱表明,光激发下,镓咔咯与卤代苯溶剂之间可发生电子转移反应,溶剂的重原子效应可以减缓电荷分离态复合物电荷重组速率.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】9页(P771-779)【关键词】咔咯;镓;卤代苯溶剂;重原子效应;光物理性质【作者】占轩;赵芳;张蕾;吕标彪;彭素红;应晓;王惠;刘海洋【作者单位】华南理工大学化学系,广州510641;中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广州510275;中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广州510275;华南理工大学应用物理系,广州510641;华南理工大学化学系,广州510641;华南理工大学应用物理系,广州510641;中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广州510275;华南理工大学化学系,广州510641;中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广州510275【正文语种】中文【中图分类】O641.06咔咯配合物已成为卟啉化学的热点研究课题1,2。

由于咔咯大环“一锅”合成法3,4的发现使得其在催化5，光化学6，生物化学7,8和配位化学9,10等领域得到广泛应用。

金属镓咔咯配合物具有较好的双光子效应、较高的S1－S0荧光量子产率以及在含氧条件下的高的单线态氧产率，这些特性使其在光动力治疗11、染料敏化太阳能电池12,13以及荧光探针14方面具有潜在的应用前景。

镓咔咯配合物的生物无机化学研究已经取得了相当的进展。

1、对一个式样量很少的式样，而又必须进行多元素的测定时，应选用下列哪种方法：（1）顺序扫描式光电直读；（2）原子吸收光谱法；（3）摄谱法原子发射光谱法；（4）多道光电直读光谱法。

2处于基态原子核外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃迁到相应激发态，从而吸收原子光谱；32S1/2→32P3/2（588.99nm）；32S1/2→32P1/2(589.59nm)3、在下列情况时，应选用哪种X射线光谱法进行分析：（1）区别FeO,Fe2O3和Fe3O4——多晶粉末衍射法(2)矿石中各元素的定性分析——X射线荧光法（3）油画中颜料组分（钛白）的判断——多晶粉末衍射法（4）Ni-Cu合金中主要成分的定量分析——X射线荧光法（5）未知有机化合物的结构——单晶衍射法4、分子发光类型按分子激发的模式可分为光致发光，化学发光，生物发光、5、分子发光分析法特点：（1）灵敏度高；（2）选择性比较高；（3）试样量小，操作简便；（4）应用范围广，具有一定优越性6、将溶液试样引入原子化器，一般采用气动雾化、超声雾化和电热蒸发方式。

10、N-H吸收出现在3500～3300cm-1.C＝O伸缩振动出现在1820～1600cm-1其波数大小顺序为酰卤＞酸酐＞酯＞酮类、醛＞酸＞酰胺C＝C,C＝N,和N＝O伸缩振动位于1680～1500cm-1C—O的伸缩振动在1300～1050cm-1，包括醇、酚、醚、羧酸、酯类10、任何光分析法包括三个重要过程：能源提供能量、能量与被测物质相互作用、产生被检测信号11、原子荧光主要分为：共振荧光、非共振荧光、敏光荧光13、分子发光分析方法：荧光分析法、磷光分析法、化学发光分析法14、单重态：分子中同以轨道里所占据的两个电子必须有相反的自旋方向，即自旋配对，若分子中的全部电子都是自旋配对的，该分子处于单重态三重态：若分子在跃迁过程中还伴随自旋方向的改变，这时分子便具有两个自旋不配对的电子，分子处于三重态荧光猝灭：发光分子与溶剂或溶质分子之间所发出的导致光强度下降的物理或化学作用过程重原子效应：在重原子碘、溴取代烷中，随着碘、溴取代的增加，碳的化学唯一显著减少的现象15、将等量的蒽溶解于苯或氯仿中制成相同浓度的溶液，在哪一种溶剂中能产生更强磷光？答：氯仿，重原子取代基通常导致荧光减弱，磷光增强，氯仿的重原子效应比苯大。

重原子对热激活延迟荧光和室温磷光一、概述近年来，固体荧光材料在化学、材料和生物医学等领域得到了广泛的研究和应用。

其中，磷光材料因其具有长寿命、抗光照损伤等特点，受到了研究人员的广泛关注。

在磷光材料中，重原子参与的磷光材料由于具有较为强烈的重原子效应，其性能和应用也备受关注。

二、重原子对热激活延迟荧光的影响1. 重原子效应重原子效应是指由于原子的质量较大，其能级之间的能隙较小，从而在分子或晶体中形成激子态，增强吸收和放射跃迁的概率。

重原子对热激活延迟荧光的影响主要体现在激活能的降低和荧光寿命的延长上。

2. 热激活延迟荧光热激活延迟荧光是指在受到短暂光激发后，荧光材料在光照停止后还能持续发光一段时间。

重原子效应能够降低材料的激活能，使得激活过程更为容易发生，并且延长了荧光寿命，从而增强了热激活延迟荧光的性能。

三、重原子对室温磷光的影响1. 重原子效应在室温下，由于分子热运动剧烈，磷光材料的磷光效率会受到影响。

重原子效应能够降低激活能，增强激子态的形成概率，从而增强材料的磷光性能。

2. 室温磷光室温磷光材料具有在室温下长时间发光的特性，由于分子热运动的影响，室温磷光材料的磷光效率通常较低。

重原子参与的室温磷光材料由于具有较强的重原子效应，其磷光效率能够得到有效提高。

四、重原子参与的磷光材料在应用中的展望1. 生物医学领域磷光材料因其长寿命和良好的生物相容性，逐渐在生物医学领域得到应用。

重原子参与的磷光材料由于其磷光效率较高，可望成为生物标记和生物成像材料方面的研究热点。

2. 信息存储领域磷光材料具有长寿命和抗光照损伤的特性，被广泛应用于信息存储领域。

重原子参与的磷光材料由于具有较高的磷光效率，可望在信息存储领域展现出更好的性能。

3. 其他领域除了生物医学和信息存储领域，重原子参与的磷光材料还有望在激光、显示和光电器件等领域得到广泛应用。

五、结论重原子对热激活延迟荧光和室温磷光具有显著的影响，能够有效提高材料的荧光性能，在生物医学、信息存储和其他领域具有广阔的应用前景。