仪器分析 第2章光谱分析法导论教材

仪器分析[第十章原子吸收光谱分析法]山东大学期末测验知识点复习

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第十章 原子吸收光谱分析法

1．共振线与元素的特征谱线

基态→第一激发态，吸收一定频率的辐射能量，产生共振吸收线(简称共振线)；吸收光谱。

激发态→基态，发射出一定频率的辐射，产生共振吸收线(也简称共振线)；发射光谱。

元素的特征谱线：

(1)各种元素的原子结构和外层电子排布不同，基态→第一激发态：跃迁吸收能量不同——具有特征性。

(2)各种元素的基态→第一激发态，最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。

(3)利用特征谱线可以进行定量分析。

2．吸收峰形状

原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。实际上用特征吸收频率左右范围的辐射光照射时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。

由 It=I0e-Kvb

透射光强度It和吸收系数及辐射频率有关。以Kv与v作图得图10一1所示的具有一定宽度的吸收峰。

3．表征吸收线轮廓(峰)的参数

中心频率v0 (峰值频率)：最大吸收系数对应的频率或波长；

中心波长：最大吸收系数对应的频率或波长λ(单位为nm)；

半宽度：△v0B

4．吸收峰变宽原因

(1)自然宽度在没有外界影响下，谱线仍具有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原 子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为10-5nm数量级。

(2)多普勒变宽(温度变宽)△v0 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者(接受器)，则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。

(3)劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽(碰撞变宽)△vL 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。

《仪器分析》作业-2 第二章 光谱分析法引论

1 班级____________姓名________________作业编号____________教师评定_______________

1. 请按能量递增的方式对下列电磁辐射或能级跃迁所对应能量进行排列

（1）a. 射线、b. 红外光、c. 无线电波、d. 可见光、e. 紫外光、f. X射线、g. 微波

_______________________________________________________________________________

（2）a. 原子内层电子跃迁、b. 电子自旋能级跃迁、c. 原子外层电子跃迁、d. 分子的振动能级跃迁、e. 分子的价电子跃迁、f. 分子的转动能级跃迁（若能量相近，用“”）

_______________________________________________________________________________

2. 请按对下列所给出的单位进行换算（写出简单计算过程）

（1）150 pm X射线的波数：________________cm-1

（2）588.995 nm Na线频率：________________Hz

（3）2500 cm-1红外线的波长：________________m

（4）670.7 nm Li线对应的能量：________________eV

（5）频率=51014 Hz的电磁辐射所属的光谱区：________________

3. 已知某原子吸收分光光度计的倒线色散率为1.0 nm/mm。若欲将元素钾的两条特征谱线404.4 nm和404.7 nm分开，应如何选择出射狭缝的宽度？

4. 若光栅的宽度为4.00 mm，每mm刻有1250条刻线，那么（1）光栅第一级光谱的分辨率为多少？（2）对波数为2000 cm-1的红外光，光栅能分辨的最小波长差为多少nm？

仪器分析部分作业题参考答案

第一章绪论

1-2

1、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物

理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器

设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析；

（3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度

高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。

2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。

1-5

分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器

分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。

分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器

分析的工具。仪器分析与分析仪器的发展相互促进。

1-7

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度或质量数，而信号与浓度或质

量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的

影响。因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，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系，即进行定量分析校正。

第二章光谱分析法导论

2-1

光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。

各部件的主要作用为：

光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态；

单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器；

样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用；

检测器：将光信号转化为可量化输出的信号。

信号处理与输出装置：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方

式输出。

2-2：

单色器的组成包括：入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝。

各部件的主要作用为：

入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光；

仪器分析电子教案(全)

第一章：仪器分析概述

1.1 仪器分析的定义与分类

1.2 仪器分析的基本原理

1.3 仪器分析的发展趋势

第二章：光谱分析

2.1 光谱分析的基本原理

2.2 紫外-可见光谱分析

2.3 红外光谱分析

2.4 拉曼光谱分析

第三章：色谱分析

3.1 色谱分析的基本原理

3.2 气相色谱分析

3.3 液相色谱分析

3.4 色谱-质谱联用技术

第四章：电化学分析

4.1 电化学分析的基本原理

4.2 电位分析法

4.3 库仑分析法

4.4 电化学发光分析法

第五章：原子吸收与发射光谱分析

5.1 原子吸收光谱分析 5.2 原子发射光谱分析

5.3 原子荧光光谱分析

5.4 原子迁移率光谱分析

第六章：质谱分析

6.1 质谱分析的基本原理

6.2 质谱仪的结构与工作原理

6.3 质谱分析的应用领域

6.4 质谱数据的解析与处理

第七章：核磁共振分析

7.1 核磁共振分析的基本原理

7.2 核磁共振仪的结构与工作原理

7.3 核磁共振谱的类型与特征

7.4 核磁共振分析的应用实例

第八章：电感耦合等离子体质谱分析

8.1 电感耦合等离子体质谱分析的基本原理

8.2 ICP-MS仪器的结构与工作原理

8.3 ICP-MS分析的应用领域

8.4 ICP-MS数据的处理与解析

第九章：X射线荧光光谱分析

9.1 X射线荧光光谱分析的基本原理

9.2 XRF仪器的结构与工作原理

9.3 X射线荧光光谱分析的应用领域 9.4 X射线荧光光谱数据处理与解析

第十章：生物分子成像分析

10.1 生物分子成像分析的基本原理

10.2 生物分子成像技术及仪器

10.3 生物分子成像分析的应用领域

10.4 生物分子成像数据的处理与解析

第十一章：表面分析技术

11.1 表面分析技术的基本原理

11.2 扫描隧道显微镜（STM）

11.3 原子力显微镜（AFM）

11.4 扫描电子显微镜（SEM）