光学分析法概论
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第九章光学分析法概论1、光学分析法有哪些类型。
基于辐射的发射建立的发射光谱分析法、火焰光度分析法、分子发光分析法、放射分析法等;基于辐射的吸收建立的UV-V is光度法、原子吸收光度法、红外光谱法、核磁共振波谱法等;基于辐射的散射建立的比浊法、拉曼光谱法;基睛辐射的折射建立的折射法、干涉法;基于辐射的衍射建立的X-射线衍射法、电子衍射法等;基于辐射的旋转建立的偏振法、旋光法、圆二色光谱法等。
2、吸收光谱法和发射光谱法有何异同吸收光谱法为当物质所吸收的电磁辐射能由低能态或基态跃迁至较高的能态(激发态),得到的光谱发射光谱法为物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量,变为激发态原子或分子,当从激发态过渡到低能态或基态时产生的光谱。
3、什么是分子光谱法什么是原子光谱法原子光谱法:是由原子外层或内层电子能级的变化产生的光谱,它的表现形式为线光谱。
属于这类分析方法的有原子发射光谱法、原子吸收光谱法,原子荧光光谱法以及X射线荧光光谱法等。
分子光谱法:是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的光谱,表现形式为带光谱。
属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法,红外光谱法,分子荧光光谱法和分子磷光光谱法等。
4、简述光学仪器三个最基本的组成部分及其作用。
辐射源(光源):提供电磁辐射。
波长选择器:将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
检测器:将光信号转换成电信号。
5、简述常用的分光系统的组成以及各自作用特点。
分光系统的作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
分光系统又分为单色器和滤光片。
单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜以及色散元件,如棱镜或光栅等组成。
棱镜:色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。
光栅:利用多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用产生光栅光谱。
干涉仪:通过干涉现象,得到明暗相间的干涉图。
滤光器是最简单的分光系统,只能分离出一个波长带或只能保证消除给定消长以上或以下的所有辐射。
第2章 光谱分析法概论根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建立起来的一类仪器分析方法,统称为光学分析法。
光是电磁辐射(又称电磁波),是一种不需要任何物质作为传播媒介就可以以巨大速度通过空间的光子流(量子流),具有波粒二象性(波动性与微粒性)。
光的波动性体现在反射、折射、干涉、衍射以及偏振等现象。
波长λ 、波数σ 和频率υ相互关系为:λν/c = 和c //1νλσ==,c =2.997925×1010cm/s 。
光的微粒性体现在吸收、发射、热辐射、光电效应、光压现象以及光化学作用等方面,用每个光子具有的能量E 作为表征。
光子的能量与频率成正比,与波长成反比,关系为: σλνhc hc h E ===/从γ 射线一直至无线电波都是电磁辐射,光是电磁辐射的一部分,若把电磁辐射按照波长或频率的顺序排列起来,就可得到电磁波谱(electromagnetic spectrum )。
波长在360~800nm 范围的光称为可见光,具有同一波长、同一能量的光称为单色光,由不同波长的光组合成的称为复合光。
复合光在与物质相互作用时,表现为其中某些波长的光被物质所吸收,另一些波长的光透过物质或被物质所反射,透过物质的光(或反射光)能被人眼观察到的即为物质所呈现的颜色。
不同波长的光具有不同的颜色,物质的颜色由透射光(或发射光)的波长所决定。
当物质与辐射能相互作用时,其内部的电子、质子等粒子发生能级跃迁,对所产生的辐射能强度随波长(或相应单位)变化作图,所得到的谱图称为光谱(也称波谱)。
利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法或光谱法。
以测量气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的成分分析方法为原子光谱法,由分子中电子能级(n )、振动能级(v )和转动能级(J )的变化而产生的光谱为基础的定性、定量和物质结构分析方法为分子光谱法。
有紫外-可见分光光度法(UV-Vis ),红外吸收光谱法(IR ),分子荧光光谱法(MFS )和分子磷光光谱法(MPS )等。
仪器分析教案.docx教案教案一:一、授课内容:1、第一章绪论:仪器分析法的概念、分类、特点及发展趋势2、第二章紫外可见吸收光谱法2-1光学分析法概论二、教学目的:掌握仪器分析法、光学分析法的基本概念和分类三、重点和难点:重点:仪器分析法的概念、分类、特点难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式,提问式六、本次课作业:教案二:一、授课内容:2-2物质对光的选择性吸收二、教学目的:1、掌握吸收曲线的定义和意义2、掌握分子光谱的产生三、重点和难点:1、重点:吸收曲线的定义和意义2、难点:分子光谱的产生四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、图表式六、本次课作业:教案三:一、授课内容:2-3光的吸收定律二、教学目的:1、掌握透光度、吸光度的定义2、掌握朗伯-比耳定律及其使用条件和偏离原因三、重点和难点:1、重点:透光度、吸光度的定义,朗伯-比耳定律及其使用条件2、难点:朗伯-比耳定律的偏离原因四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:逻辑推理式、启发式、提问式六、本次课作业:教案四:一、教学内容:2-4分析仪器及分析方法二、教学要求:1、掌握分析仪器的组成和结构2、掌握光电比色法和分光光度法三、重点和难点:1、重点:单色器、比色皿、分光光度法2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、举例分析式六、本次课作业:习题1、2、3教案五:一、授课内容:2-3显色反应及其影响因素2-4光度测量误差和测定条件选择二、教学目的:1、掌握显色反应、显色剂、显色条件选择、参比溶液2、掌握光度测量误差的概念三、重点和难点:1、重点:显色条件选择、参比溶液、光度测量误差的概念2、难点:参比溶液、光度测量误差的概念四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案六:一、教学内容:2-7定量分析2-8红外吸收光谱法简介二、教学要求:1、掌握定量分析方法2、了解高吸光度差示法、红外吸收光谱法三、重点和难点:1、重点:定量分析方法2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:习题1、2教案七:一、授课内容:第三章原子吸收光谱法3-1概述3-2原子吸收法基本原理(一、共振线与吸收线)二、教学目的:1、掌握原子吸收光谱法的基本过程及其与紫外可见吸收光谱法的异同之处2、掌握共振线与吸收线的概念三、重点和难点:1、重点:原子吸收光谱法与紫外可见吸收光谱法的异同之处2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案八:一、授课内容:3-2原子吸收法基本原理(二、谱线轮廓与谱线变宽三、积分吸收与峰值吸收四、基态原子数与原子吸收定量基础)二、教学目的:1、掌握谱线轮廓的概念与谱线变宽的原因2、掌握积分吸收与峰值吸收的概念3、掌握原子吸收定量公式三、重点和难点:1、重点:谱线轮廓、积分吸收、峰值吸收的概念,原子吸收定量公式2、难点:峰值吸收、锐线光源的概念四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案九:一、授课内容:3-3原子吸收分光光度计二、教学目的:1、掌握原子吸收分光光度计的组成及各部分的结构与工作原理三、重点和难点:1、重点:原子化系统、火焰种类和性质、光电倍增管2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、举例式六、本次课作业:教案十:一、授课内容:3-4定量分析方法及测定条件选择二、教学目的:1、掌握标准曲线法、标准加入法的方法与注意事项2、掌握测定条件的选择三、重点和难点:1、重点:标准曲线法、标准加入法2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:提问式、启发式、举例式六、本次课作业:习题1、2、3教案十一:一、授课内容:3-5灵敏度及干扰二、教学目的:1、掌握灵敏度、检测极限的概念2、掌握光谱干扰、物理干扰、化学干扰的成因与消除方法三、重点和难点:1、重点:灵敏度、检测极限的概念2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、举例式六、本次课作业:习题1、2教案十二:一、授课内容:第四章电位分析法及离子选择性电极分析法4-1概述二、教学目的:1、掌握电化学分析法的定义、分类及特点2、掌握电位分析法的定义、分类及定量基础三、重点和难点:1、重点:电化学分析法的分类、电位分析法的分类及定量基础2、难点:电位分析法的定量基础四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、举例式六、本次课作业:教案十三:一、授课内容:4-2直接电位法测定溶液的pH值二、教学目的:1、掌握直接电位法测定溶液pH值的基本原理和测定方法2、掌握参比电极、指示电极、玻璃电极和膜电位的概念三、重点和难点:1、重点:测定原理和测定方法、指示电极、玻璃电极和膜电位的概念2、难点:膜电位四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、图例式、逻辑推理式六、本次课作业:习题1、2教案十四:一、授课内容:4-3离子选择性电极与膜电位4-4离子选择性电极的选择性二、教学目的:1、掌握离子选择性电极的概念、种类与膜电位2、掌握离子选择性电极的选择性三、重点和难点:1、重点:离子选择性电极的概念、膜电位、选择性系数2、难点:膜电位、选择性系数四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、举例式六、本次课作业:习题1、2教案十五:一、授课内容:4-5测定离子活(浓)度的方法4-6影响测定的因素二、教学目的:1、掌握分析依据和分析方法2、掌握测定的影响因素三、重点和难点:1、重点:分析依据、标准曲线法、总离子强度调节缓冲剂、标准加入法2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、举例式六、本次课作业:教案十六:一、授课内容:4-7电位滴定法二、教学目的:1、掌握电位滴定法的基本原理和测定方法三、重点和难点:1、重点:电位滴定法的基本原理2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、图表式六、本次课作业:教案十七:一、授课内容:第五章极谱分析5-1极谱分析的基本原理二、教学目的:1、掌握伏安法、伏安曲线、滴汞电极、极谱图和有关术语三、教学时数:2学时四、重点和难点:1、重点:滴汞电极、极谱图和有关术语2、难点:滴汞电极的极化五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案十八:一、授课内容:5-2极谱定量、定性分析基础二、教学目的:1、掌握扩散电流方程式及极谱定量方法2、了解半波电位及其影响因素三、重点和难点:1、重点:扩散电流方程式及极谱定量方法2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式、举例式六、本次课作业:教案十九:一、授课内容:5-3干扰电流及其消除方法二、教学目的:掌握残余电流、迁移电流、极大、氧波、氢波的成因及消除方法三、重点和难点:1、重点:残余电流、迁移电流、极大、氧波、氢波的消除方法2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案二十:一、授课内容:5-4线性扫描示波极谱法二、教学目的:掌握基本原理、特点和应用三、重点和难点:1、重点:基本原理和应用2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案二十一:一、授课内容:5-5溶出伏安法二、教学目的:掌握基本原理、特点和应用三、重点和难点:1、重点:基本原理和应用2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案二十二:一、授课内容:第六章气相色谱分析法6-1概述6-2气相色谱分析的基本原理二、教学目的:1、了解色谱法的分类、气相色谱法的组成及工作过程2、掌握气-固色谱、气-液色谱的基本原理,色谱图及有关术语,塔板理论和速率理论三、重点和难点:1、重点:色谱图及有关术语2、难点:塔板理论和速率理论四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、逻辑推理式六、本次课作业:习题1、2、3教案二十三:一、授课内容:6-3色谱分离条件的选择二、教学目的:掌握分离度的定义、色谱分离基本方程式、分离操作条件的选择三、重点和难点:1、重点:分离度的定义、色谱分离基本方程式2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、逻辑推理式、提问式六、本次课作业:习题1、2教案二十四:一、授课内容:6-4色谱柱二、教学目的:1、掌握固定相的种类及选择、色谱柱的制备2、了解毛细管色谱柱三、重点和难点:1、重点:固定相的种类及选择、色谱柱的制备2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、提问式六、本次课作业:教案二十五:一、授课内容:6-5检测器二、教学目的:1、掌握热导池检测器、氢焰离子化检测器的检测原理,性能指标2、了解使用条件选择三、重点和难点:1、重点:热导池检测器、氢焰离子化检测器的检测原理2、难点:检测器性能指标四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:提问式、启发式六、本次课作业:教案二十六:一、授课内容:6-6气相色谱定性分析二、教学目的:1、了解几种主要的定性方法三、重点和难点:1、重点:2、难点:四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:启发式、举例式六、本次课作业:习题1、2教案二十七:一、授课内容:6-7气相色谱定量分析二、教学目的:1、掌握气相色谱定量分析依据、峰面积测量方法、定量校正因子和常用的定量计算方法三、重点和难点:1、重点:定量分析依据、峰面积测量方法、定量校正因子和常用的定量计算方法2、难点:定量校正因子四、教学时数:2学时五、教学方法与手段:提问式、启发式、举例式六、本次课作业:习题1、2、3、4。
第九章光学分析法概论
1、光学分析法有哪些类型。
基于辐射的发射建立的发射光谱分析法、火焰光度分析法、分子发光分析法、放射分析法等;基于辐射的吸收建立的UV-V is光度法、原子吸收光度法、红外光谱法、核磁共振波谱法等;基于辐射的散射建立的比浊法、拉曼光谱法;基睛辐射的折射建立的折射法、干涉法;基于辐射的衍射建立的X-射线衍射法、电子衍射法等;基于辐射的旋转建立的偏振法、旋光法、圆二色光谱法等。
2、吸收光谱法和发射光谱法有何异同?
吸收光谱法为当物质所吸收的电磁辐射能由低能态或基态跃迁至较高的能态(激发态),得到的光谱发射光谱法为物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量,变为激发态原子或分子,当从激发态过渡到低能态或基态时产生的光谱。
3、什么是分子光谱法?什么是原子光谱法?
原子光谱法:是由原子外层或内层电子能级的变化产生的光谱,它的表现形式为线光谱。
属于这类分析方法的有原子发射光谱法、原子吸收光谱法,原子荧光光谱法以及X射线荧光光谱法等。
分子光谱法:是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的光谱,表现形式为带光谱。
属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法,红外光谱法,分子荧光光谱法和分子磷光光谱法等。
4、简述光学仪器三个最基本的组成部分及其作用。
辐射源(光源):提供电磁辐射。
波长选择器:将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
检测器:将光信号转换成电信号。
5、简述常用的分光系统的组成以及各自作用特点。
分光系统的作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。
分光系统又分为单色器和滤光片。
单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜以及色散元件,如棱镜或光栅等组成。
棱镜:色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。
光栅:利用多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用产生光栅光谱。
干涉仪:通过干涉现象,得到明暗相间的干涉图。
滤光器是最简单的分光系统,只能分离出一个波长带或只能保证消除给定消长以上或以下的所有辐射。
6、简述常用辐射源的种类典型的光源及其应用范围。