光谱分析方法

蓝色海洋——书的海洋

I

因为直读光谱是一种相对的分析办法，必需先绘制出牢靠的标准曲线才可能到牢靠的分析结果。标准曲线的制作可以有多种方式，频繁的有校准曲线法、控制试样法、持久曲线法等。

(1)校准曲线法 校准曲线法普通多采纳拟合(二次或三次方程)来近似表示，也实用折线法。

a．当元素的含量较低时，可用V-c或-cx等。制作校准曲线。对较高浓度范围的元素，可用双对数lgV-lgC或lg等一lgcx。制作校准曲线获得比较好的分析精确 度和yS精密度。普通要求起码三个标准物质，因此又称为三标准试样法。

b．二次方程组或三次方程组。现代的直读光谱普通都配备计算机，谱线强度与分析物浓度的关系可挺直按照试验曲线举行拟合，并用多项式表示。在含量较低时，分析物浓度与电压的关系，可用下式表示：

c=α+βV+γV2(8-6)

式中c——元素浓度；

V——积分电容器电压读数；

α,β,γ,——待定常数，可通过试验用三个标样来确定，即c和V为已知后解三元一次方程组。

当曲线为非平滑曲线时，可用三次或更高次方程拟合。

c．折线法。指用折线办法来近似给出一条平滑曲线，很明显，折线越多，越能与实际曲线临近。普通采纳5～10段就可满足。

(2)控制试样法 在实际工作中，因为分析试样和标准物质的冶金过程(标准物质多为锻造和轧制，而分析试样多为浇铸状态)和某些物理状态的差异，常使校准曲线发生变幻。为避开试样冶金状态变幻给分析带来的影响，常用一个与分析试样的冶金过程和物理状态相全都的控制试样，用于控制分析试样的分析结果。即把校准曲线通过控制试样平移。

(3)持久曲线法 用法三标准试样法办法虽然能保持分析条件彻低全都，分析结果精确 牢靠，但每次分析都需激发一系列标准样品，重新绘制校准曲线，不仅费时费劲，标样损耗也大，因此常采纳持久曲线法。持久曲线法就是待测元素的工作曲线预先预备好以后，就认为工作曲线是持久不变的。事实上，工作曲线受无数因素的影响，造成曲线的移动和转动，如外界环境的变幻(如温度、湿度、氲气压力等变幻)，会使谱线发生位移；在直读光谱仪器中，电极状态的变幻、电源波动等会使校准曲线发生平移或转动。为了把标准曲线复原到本来工作曲线上来，需要用标准化样品对仪器举行标准化校正。

物理与工程　Vol.17　No.2　2007

拉曼光谱实验方法及谱分析方法的研究

师振宇1　黄　山2　方　堃3

霍剑青4(指导教师)

(1中国科学技术大学近代物理系;2中国科学技术大学少年班;3中国科学技术大学物理系;4中国科学技术大学理学院)(收稿日期:2006211230)

摘　要　本文提出了振动拉曼光谱的实验方法和谱图数据处理方法,并应用于四氯化碳、苯等

样品的拉曼光谱的获得和谱分析中.实验结果与通过Gaussian计算软件计算的理论

结果相吻合.结果表明,本文提出的方法能有效地获得信号较弱和在较窄的谱段上谱

线强度比相差悬殊的拉曼振动散射谱,并对其进行谱分析.关键词　拉曼光谱;实验方法;数据处理;去噪处理

　引言

拉曼光谱是分子或凝聚态物质的散射光谱,入射光是强单色光,散射光除含有频率未变的光

(称瑞利散射)外,还含有相当弱的有频率增减的光,其中带有散射体结构和状态的信息.在凝聚态物理学中,拉曼光谱是取得结构和

状态信息的重要手段,因此拉曼光谱在科学研究

和国民经济各领域得到广泛的应用.拉曼光谱[1]也是大学物理实验中的重要实

验.实验中由于拉曼散射光强弱和噪声干扰等原

因,往往无法获得完整的谱图,因此无法对其进行

分析.本文以大学物理实验中常用的四氯化碳、苯

等样品为例,运用LRS2III激光拉曼光谱仪研究

了拉曼光谱实验方法和对谱图数据变换后的谱分

析方法,并应用Gaussian软件[3]对四氯化碳、苯

等样品的谱图进行了理论分析.结果表明,实验数

据与理论值吻合.

　实验原理和实验方法

拉曼散射[1]是光和物质相互作用引起的,在

光子和散射物质分子的碰撞过程中,散射物质会

从入射光子吸收部分能量,或把自身的能量加到

入射光子身上去,再发射的光子便与原光子不相干,从而形成新的谱结构.当光子与分子发生弹性

碰撞时,光子与分子之间没有能量交换,此时,散

射光与入射光频率相同,这种频率未变的谱线叫

做瑞利线.当光子与分子发生非弹性碰撞时,光子

改变了能量和运动方向,使散射光频率ν与入射

.

精品 第一章 绪论

一、 填空题

1仪器分析方法分为（ ）、（ ）、色谱法、质谱法、电泳法、热分析法和放射化学分析法。

2 光学分析法一般可分为（ ）、（ ）。

3仪器分析的分离分析法主要包括（ ）、（ ）、（ ）。

4仪器分析较化学分析的优点（ ）、（ ）、操作简便分析速度快。

答案

1光学分析法、电化学分析法

2光谱法、非光谱法

3色谱法、质谱法、电泳法

4灵敏度高检出限低、选择性好

第二章 光学分析法导论

一、 选择题

1 电磁辐射的粒子性主要表现在哪些方面（ ）

A能量 B频率 C波长 D波数

2 当辐射从一种介质传播到另一种介质时，下列哪种参量不变（ ）

A波长 B速度 C频率 D方向

3 电磁辐射的二象性是指:

A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成； B．电磁辐射具有波动性和电磁性；

C．电磁辐射具有微粒性和光电效应； D．电磁辐射具有波动性和粒子性

4 可见区、紫外区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为：

A．紫外区和无线电波区； B．可见光区和无线电波区；

C．紫外区和红外区； D．波数越大。

5 有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的.

精品 A．能量越大； B．频率越高； C．波长越长； D．波数越大。

6 波长为0.0100nm的电磁辐射的能量是多少eV？

A．0.124； B．12.4eV； C．124eV； D．1240 eV。

7 受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式辐射多余的能量，这种现象称为（ ）

A光的吸收 B光的发射 C光的散射 D光的衍射

8 利用光栅的（ ）作用，可以进行色散分光

A散射 B衍射和干涉 C折射 D发射

9 棱镜是利用其（ ）来分光的

□□□□□□□□工程公司企业标准 Q／YS

Q/YSI.659－2006

光谱分析检验方法

2006-XX-XX发布 2006-XX-XX实施

□□□□□□□□工程公司标准化委员会 发布 Q/YS1.659—2006

2 目次

前 言.………………………………………………………………………………..…………………………Ⅱ

1 范围…………………………………………………………………………………..…………..………….1

2 引用文件……………………………………………………………….……………………………………1

3 术语和定义…………………………………………………………………………………………………..1

4 职责………………………………………………………………………………….……..…….…….…….1

5 工作程序……………………………………………………………………………….……….……………2

5.1 检测流程图……………………………………………………….………………….…….………………2

5.2 接收《检验委托单》…….………………………………………………………………………………… 2

5.3 技术交底…………………………………………………………….………….….………………………2

5.4 确认被检项目（部件）……………………………………………….…………..………………………3

5.5 检验准备……………………………………………………………………………………….…………..3

5.6 分析步骤…………………………………………………….……………………………………………..6

5.7 记录………………………………………….………………….……...…………………………………..7

5.8 检验结果评判……………………………………………………..………………………….…...………7