红外光谱分析法的基本原理

紫外与红外光谱分析法试题 二、选择题

1.在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是 A原子光谱 B分子光谱 C可见分子光谱 D红外光谱

2.在紫外光谱中，?max 最大的化合物是 P67

3.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于 A 分子的振动 B 分子的转动

C 原子核外层电子的跃迁 D 原子核内层电子的跃迁

4.按一般光度法用空白溶液作参比溶液，测得某试液的透射比为 10%，如果更改参比溶液，用一般分光光度法测得透射比为 20% 的标准溶液作参比溶液，则试液的透光率应等于 A 8% B 40% C 50% D 80%

5.用实验方法测定某金属配合物的摩尔吸收系数?，测定值的大小决定于 A 配合物的浓度 B 配合物的性质C 比色

实验一 红外光谱分析实验

一、学时：2学时

二、实验类型：演示性实验 三、实验目的：

1.了解傅立叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理 2.学习高分子聚合物红外光谱测定的制样方法 3.学会用傅立叶变换红外光谱仪进行样品测试 4.掌握几种常用的红外光谱解析方法 四、实验原理

红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。波长在0.78～300μm。通常又把这个波段分成三个区域，即近红外区：波长在0.78～2.5μm（波数在12820～4000cm-1），又称泛频区；中红外区：波长在2.5～25μm（波数在4000～400cm-1），又称基频区；远红外区：波长在25～300μm（波数在400～33cm-1），又称转动区。其中中红外区是研究、应用最多的区域。

红外及拉曼光谱都是分子振动光谱。通过谱图解析可以获取分子结构的信息。作为红外光谱的特点，首先是应用面广，提供信息多且具有特征性，故把红外光谱通称为\分子指纹\。它最广泛的应用还在于对物质的化学组成进行分析。用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物的结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。其次，它不受样品相态的限制，无论是固态、液态以及气态都能直接测定，甚至对

X射线荧光光谱分析

X射线是一种电磁辐射，其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限，一般来说是指波长为0.001-50nm的电磁辐射。对分析化学家来说，最感兴趣的波段是0.01-24nm，0.01nm左右是超铀元素的K系谱线，24nm则是最轻元素Li的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy, G. Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析，但由于受到当时探测技术水平的限制，该法并未得到实际应用，直到20世纪40年代后期，随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进，X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期，成为一种极为重要的分析手段。

1.1 X射线荧光光谱分析的基本原理

当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时，驱逐一个内层电子而出现一个空穴，使整个原子体系处于不稳定的激发态，激发态原子寿命约为10-12-10-14s，然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁，也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应，亦称次级光电效应或无辐射效应，所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是

第六章 原子发射光谱分析法

atomic emission spectrometry,AES

第一节 原子发射光谱分析基本原理

basic principle of AES 第二节 等离子体发射光谱仪 plasma emission spectrometry 第三节 定性、定量分析方法 qualitative and quantitative analysis methods

1

第一节

原子发射光谱分析基本原理

basic principle of AES

一、概述 generalization 二、原子发射光谱的产生 formation of atomic emission spectra 三、谱线强度 spectrum line intensity 四、谱线自吸与自蚀 self-absorption and self reversal of spectrum line

2

一、概述

generalization

原子发射光谱分析法（ atomic emission spectroscopy ，AES）：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态， 返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、 定量的分析方法。 1859年，基尔霍夫(Kirchhoff

Skyray Instrument Inc.

X射线荧光光谱分析基本原理

当能量高于原子内层电子电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子成为俄歇电子.它的能量是具有独一特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差,因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。如图所示:

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充，从而可产生一系列的谱线，称为K系谱线：由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图10.2)。如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层，此时就有能量ΔE释放出来，且ΔE=EK-EL，这个能量是以X射线形式释放，产生的就是Kα射线，同样

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：??c/? 和??1/???/c，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：

E?h??hc/??hc?

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

必要

概述

第十章 红外光谱和激光 拉曼光谱分析法Laser Raman spectroscopy

10.5.1 激光拉曼光谱 原理 10.5.2 激光拉曼光谱 仪 10.5.3 激光拉曼光谱 分析法的应用

第五节 激光拉曼 光谱分析法laser Raman spectroscopy analysis

2012-2-21

必要

概述激发虚态

h(ν0 - ν ν ν)

Rayleigh散射： E1 + hν0 ν 弹性碰撞； E0 + hν0 ν 无能量交换，仅 hν0 ν 改变方向； hν0 hν ν hν0 + ν ν ν0 Raman散射： V=1 非弹性碰撞； E1 V=0 方 向 改 变 且 有 能 E0 h ν 量交换； Rayleigh散射 Raman散射 E0基态， E1振动激发态； E0 + hν0 , E1 + hν0 激发虚态。 (1928年印度物理学家Raman 发现；1930年获诺贝尔奖； 1960年快速发展)。2012-2-21

必要

10.5.1 拉曼光谱原理 散射与Raman位移 一、 Raman散射与 散射与 位移1. Raman散射 散射Raman散射的两种跃迁能 量差： E=h(ν0 - ν) 产生stokes线；

实验三 固态及液态样品（有机实验产物）的红外光谱制样、分析及计算机检

索（实验36+37）

一、目的

1. 了解付立叶变换红外光谱仪及光栅型分光光度计的基本原理、功能，并进行比较； 2. 学习用红外光谱法进行化合物定性分析； 3. 学习固体样品片及液膜法制样的方法；

4. 测定有机实验中的产物，并对谱图（主要官能团）进行解析。 5．学习谱图的计算机检索。 二、原理

红外吸收光谱法（Infrared Absorption Spectrometry, IR）是以一定波长的红外光照射物质时，若该红外光的频率，能满足物质分子中某些基团振动能级的跃迁频率条件，则该分子就吸收这一波长红外光的辐射能量，引起偶极矩变化，而由基态振动能级跃迁到较高能量的激发态振动能级。同时伴随着转动能级的跃迁。检测物质分子对不同波长红外光的吸收强度，就可以得到该物质的红外吸收光谱。

各种化合物分子结构不同，分子振动能级吸收的频率不同，其红外吸收光谱也不同，利用这一特性，可进行有机化合物的结构剖析、定性鉴定和定量分析。

绝大多数有机化合物的基团振动频率分布在中红外区（波数4000-400cm）因此对中红外光谱研究和应用的也最多。红外光谱法具有灵敏度高、分析速度快、试样用量少

第24卷第6期Vol.24 No.6分析科学学报

JOURNALOFANALYTICALSCIENCE2008年12月Dec.2008

文章编号:100626144(2008)0620664203

水质监测中总磷无损的近红外光谱分析研究

刘宏欣,张 军,王伯光,刘慧璇,卢 锷1,2*3441

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039;

3.暨南大学理工学院光电工程系,广州510632;4.暨南大学理工学院环境工程系,广州510632)

摘 要:本文对天然水样的近红外光谱与水样总磷(TP)含量进行了相关性研究,并建

立了水质总磷的近红外光谱(NIRS)分析方法。结果表明:NIRS方法建立的定量分析

模型所得TP含量与国标法得到结果的相关性达到0.908,并且在显著性水平大于0.05

的条件下对NIRS方法与国标法的测定结果进行t检验,二者无显著性差异,说明了

NIRS方法定量分析地表水中低含量总磷的可行性。

关键词:总磷;无损检测;近红外光谱

中图分类号:O657.33 文献标识码:A

随着经济的快速发展和人口的急剧增长,大量的工业废水尤其是化肥及食品加工企业废水和生活污水排入江河湖泊,加之各种化妆品、洗

极性官能团在聚丙烯基体中分布的红外光谱分析

极性官能团在聚丙烯基体中分布的红外光谱分析

张瑜1 韦亚兵2 胡福增1 郑安呐1*

（1. 华东理工大学材料科学与工程学院，上海市，200237；2.南京工业大学材料科学与工程学院，南京市，210009）

【摘要】将自制的端氨基聚氨酯（ATPU）接枝到聚丙稀（PP叶红外光谱（FTIR散的趋势。结合一维红外分析结果和Fick性官能团更多地向表界面迁移。

* 联系人，zan@

极性官能团在聚丙烯基体中分布的红外光谱分析

极性官能团在聚丙烯基体中分布的红外光谱分析

张瑜1 韦亚兵2 胡福增1 郑安呐1*

（2. 华东理工大学材料科学与工程学院，上海市，200237；2.南京工业大学材料科学与工程学院，南京市，210009）

染色性等性能很差，使应用受到限制。本文将极性功能齐聚物(端氨酯，ATPU——amino-terminated polyurethane)接枝到聚丙烯分子链上，FPP）。面的富集程度，从而实现对聚丙烯的表面改性。对PP/PP-g- ATPU面进行ATR-FTIR分析，对官能团在PP

处理温度，结晶度及不同分子量ATPU

-1一维红外光谱分析中，选择羰基C=O收缩振动峰1460cm

-1﹑1380 cm