光谱与光谱学分析

第五章 光谱学实验

实验29 发射光谱定性分析和定量分析

定性分析

一、实验目的

1.了解摄谱仪及映谱仪的一般构造及使用方法。 2.掌握光谱定性分析的一般原理和方法。 3.学会查阅谱线并判别元素。 二、基本原理

当物质被热能或电能激发到不稳定状态时，会辐射能量并产生发射光谱。被激发的分子产生带状光谱，被激发的原子或离子产生线状光谱，线状光谱是发射光谱分析的基础。

线光谱中的各条谱线是元素的原子或离子的外层电子在两个能级间跃迁时产生的。根据辐射的量子理论

?E?E2?E1?h? (29.1)

可以决定任何一条谱线的波长?：

??c? (29.2)

由于各种元素的原子结构不同，故其发射光谱的谱线波长也各不相同，根据各元素所具有的特征谱线，即可判别相应元素存在与否。 元素光谱的复杂性及谱线出现的形式决定于它的原子结构。

一个元素可以有很多条谱线，其中最容易激发的谱线称为该元素的“灵敏线”或“最后线”。决定试祥中某元素存在与否，不必去检查该元素所有的谱线，只需根据几条灵敏线的出现与否即可作出判断。因为灵敏

《仪器分析》第一章 光谱学分析法导论

第一章 光谱学 分析法导论第一节 电磁辐射的性质

一、光分析法及其特点 二、电磁辐射的基本性质

《仪器分析》第一章 光谱学分析法导论

一、光分析法及其特点光分析法：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后 所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析 方法；

电磁辐射范围：射线~无线电波所有范围；相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干 涉、衍射等；

光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可区代的地位；

《仪器分析》第一章 光谱学分析法导论

三个基本过程：(1)能源提供能量； (2)能量与被测物之间的相互作用； (3)产生信号。

基本特点：(1)所有光分析法均包含三个基本过程； (2)选择性测量，不涉及混合物分离(不同于色谱分析); (3)涉及大量光学元器件。

《仪器分析》第一章 光谱学分析法导论

二、电磁辐射的基本性质电磁辐射(电磁波):以接近光速(真空中为光速)传 播的能量； c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ c:光速；λ:波长；ν:频率；σ:波数 ； E :能量； h:普朗克常数

电磁辐射具有波动性和微粒性；

《仪器分析》第一章 光谱学分析法导论

辐射能的特性：(1) 吸收

激光诱导击穿光谱学手册

作者：DavidA．Cremers;刘克玲;

作者机构：;;

来源：国外科技新书评介

年：2014

卷：000

期：008

页码：P.11-11

页数：1

中图分类：O433

正文语种：CHI

关键词：激光诱导;光谱学;击穿;等离子体光谱;手册;LIBS;均匀物质;光谱测量摘要：上世纪60年代，激光的发现引发了许多新技术的出现，激光诱导击穿光谱测量术（LIBS）就是其中的一项，LIBS又称激光等离子体光谱（uPS），或激光火花光谱（LSS）。LIBS利用几十至几百毫焦的脉冲在样品表面产生的等离子体，进行近程或远程的定性或定量元素成份分析，分析对象包括固体、气体、液体、泥浆、气溶胶、岩石、土壤或有毒物质（例如炭疽病毒等），样品无需前处理，可以是均匀物质也可以是非均匀物质。

激光诱导击穿光谱学手册

作者：DavidA．Cremers;刘克玲;

作者机构：;;

来源：国外科技新书评介

年：2014

卷：000

期：008

页码：P.11-11

页数：1

中图分类：O433

正文语种：CHI

关键词：激光诱导;光谱学;击穿;等离子体光谱;手册;LIBS;均匀物质;光谱测量摘要：上世纪60年代，激光的发现引发了许多新技术的出现，激光诱导击穿光谱测量术（LIBS）就是其中的一项，LIBS又称激光等离子体光谱（uPS），或激光火花光谱（LSS）。LIBS利用几十至几百毫焦的脉冲在样品表面产生的等离子体，进行近程或远程的定性或定量元素成份分析，分析对象包括固体、气体、液体、泥浆、气溶胶、岩石、土壤或有毒物质（例如炭疽病毒等），样品无需前处理，可以是均匀物质也可以是非均匀物质。

电化学分析与光谱分析

§17.2 电化学分析法 ●定义利用物质的电学及电化学性质进行分析的方法。它利用 物质的化学量(组成或含量)与电化学性质(电位，电量，电阻)的关系 进行分析。此类方法简便、快速、灵敏、易于自动化，应用较普遍

●类型 根据测量的参数不同，电化学分析法分为三种类型——通过试液的浓度与电池中某物理量的关系分析。物理量有电极 电位(电位分析),电阻(电导分析),电量(庫伦分析),电流-电压曲 线(伏安分析)。发展快，如离子选择性电极 ——以物理量的突变作为滴定分析中终点的指示。如电导滴定，电 位滴定，电流滴定 ——将某待测组分通过电极反应转化为固相(金属或氧化物),由其 质量确定该组分的量，即电解分析法2010-11-10 1

电化学分析与光谱分析

17.2.1 电位分析法(potentiometry)利用电极电位与离子浓度之间的关系测定离子浓度( 活度)的方法。分为直接电位法和电位滴定法两类

●定义

1. 电位分析法的原理——将金属M插人该金属离子Mn+的溶液中构成电极，其电极电 势的大小可以用能斯特方程表示。测出该电极的电势，可求金属 离子活度a(Mn+),这种电极称指示电极。将指示电极、参比电 极和待测溶液组成工作电池，测量

AAS填空选择题：

1、已知普朗克常数h = 6.63 x 10-34J.s ,则波长为0.01 nm 的光子的能量为: （ ） A. 12.4 eV ; B. 124 eV ; C. 12.4 x 104 eV ; D. 0.124 eV 2、可见光(400 ~ 760 nm)的能量（电子伏特）应为 ：（ ）

A. 1.24 x 104 ~ 1.24x 103 eV ; B. 1.43 x 102 ~ 1.71 eV; C. 6.24 ~ 3.1 eV ; D. 3.1 ~ 1. 6 4 eV

3、电子能级间隔越小，跃迁时吸收的光子的 （ B ）

A. 能量越大 ; B. 波长越长; C. 波数越大; D. 频率越高 4、下列四种波数的电磁辐射属于可见光区的是 （ ）

A. 760 cm -1 ; B. 20000 cm -1 ; C. 5.0 cm -1 ; D. 0.1 cm -1 5、波长为500 nm 的绿色光其能量 （ A ）

A. 比紫外光小 ; B. 比红外光小; C. 比微波小; D. 比无线电波小 6、原子吸收分光光度分析中光源的作用是 （ C ）

A. 提

地物光谱的采集与分析

实验报告

学生姓名： 陈熙 陈郭博文 宋歌 学生班级： 2012级GIS2班

地理科学学院制

2014.12

1 实验简介

本次实验是利用光谱仪，选取地理科学学院门前的地物进行光谱曲线的采集，利用所学理论知识，结合分析光谱曲线软件，完成对获得的地物曲线的比较分析。旨在认识和熟悉光谱仪，学会光谱仪采集光谱的主要流程，掌握光谱仪的使用方法，加深对常见地物光谱的理解和曲线的熟悉度，并培养分析问题和解决问题的能力。

实验数据：

光谱仪采集的四组数据，分别是:红色灌木光谱、绿色灌木光谱、乔木光谱、草坪光谱各一组（一组20条光谱曲线）

实验方法： 用光谱仪采集地物光谱曲线，比较法。 2 实验过程 2.1 实验流程

选取合适地物——>用光谱仪采集地物波谱——>处理采集光谱——>比较分析采集数据与已知对应曲线——>分析比较同种类别不同地物的光谱曲线——>不同类别的采集数据进行比较分析。 2.2 采集地物波谱

1．仪器的连接及软件启动

将光谱仪、扫描探头与电脑连接好后，第一次使用时会有一个硬件的安装向导，安装完成后运行。 软件打开如下图

首先使用File/Start New Experiment创建一个

地物光谱的采集与分析

实验报告

学生姓名： 陈熙 陈郭博文 宋歌 学生班级： 2012级GIS2班

地理科学学院制

2014.12

1 实验简介

本次实验是利用光谱仪，选取地理科学学院门前的地物进行光谱曲线的采集，利用所学理论知识，结合分析光谱曲线软件，完成对获得的地物曲线的比较分析。旨在认识和熟悉光谱仪，学会光谱仪采集光谱的主要流程，掌握光谱仪的使用方法，加深对常见地物光谱的理解和曲线的熟悉度，并培养分析问题和解决问题的能力。

实验数据：

光谱仪采集的四组数据，分别是:红色灌木光谱、绿色灌木光谱、乔木光谱、草坪光谱各一组（一组20条光谱曲线）

实验方法： 用光谱仪采集地物光谱曲线，比较法。 2 实验过程 2.1 实验流程

选取合适地物——>用光谱仪采集地物波谱——>处理采集光谱——>比较分析采集数据与已知对应曲线——>分析比较同种类别不同地物的光谱曲线——>不同类别的采集数据进行比较分析。 2.2 采集地物波谱

1．仪器的连接及软件启动

将光谱仪、扫描探头与电脑连接好后，第一次使用时会有一个硬件的安装向导，安装完成后运行。 软件打开如下图

首先使用File/Start New Experiment创建一个

光谱分析论文

零动能光谱技术

物理与电子工程学院 班级：物理一班 姓名：郝宽荣 学号：1102114036

零动能光谱技术

零动能光谱技术：

通过测量零动能态来获得位于连续区中的离子态的高分辨信息，这种光谱技术被称为零动能光谱技术，零动能光谱是研究分子离子态的一种新的高分辨率光谱方法。

零动能光谱技术的开始与发展：

零动能光谱学是研究分子离子态的一种新的高分辨光谱方法，该方法始于上世纪80年代中期，90年代进一步发展为质量分辨的零动能光谱，也称为质量分辨的阈值电离(MATI)光谱。零动能光谱技术是近年来发展起来并还在快速发展的一门新的光谱技术。

零动能光谱技术的应用：

该方法具有非常高的分辨率，与传统的光电子谱相比较提高了近千倍。零动能光谱方法在分子、自由基、过渡态和团簇等领域得到了广泛的应用，为物理、化学、生物等领域提供了大量可靠的数据，已成为研究离子态的一种有效手段。

零动能态存在形式：

零动能态不仅存在于离子基态下，在电势IP之上的各个离子激发态的电离限下面都有零动能态。

《光谱分析法导论》复习题

1.所谓“真空紫外区”，其波长范围是（）

A.200~400nm B.400~800nm C.10~200nm D.200~800 2. 下述哪种光谱法是基于发射原理？（）

A.红外光谱法 B.荧光光度法 C.分光光度法 D.核磁共振波谱法 3.已知光束的频率为105Hz，该光束所属光区为（） A.紫外光区 B.微波区 C.可见光区 D.红外光区 4.波长为0.01nm的光子能量为（）

A.12.4eV B.124eV C.1.24×105eV D.0.124eV 5.可见光的能量范围为（）

A.12400~1.24×1013eV B.1.43×102~71eV C.6.2~3.1eV D.3.1~1.65eV 6.带光谱是由于（）

A.炽热固体发射的结果 B.受激分子发射的结果 C.受激原子发射的结果 D.简单离子受激发射的结果 7.基于电磁辐射吸收原理的分析方法是（）

A.原子荧光光谱法 B.分子荧光光谱法 C.化学发光光谱法 D.紫外-可见分光光度法 8.可以概述三种原子光谱（吸收