仪器分析技术
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第三节 光学分析法的分类

根据物质与电磁辐射之间作用的性质不同,光学分析法分为光谱分析法和非光谱分析法。

不涉及能量转移和物质内部的能级跃迁的分析方法统称为非光谱分析法。非光谱分析法是不以光波长为特征信号,仅利用物质与电磁辐射的相互作用,测量电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等性质变化的分析方法。主要分析方法有折射法、旋光法、比浊法和X射线衍射法等。

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。它是基于电磁辐射与物质作用时,发生了能量交换,通过测定物质所产生吸收、发射或散射的电磁辐射的波长和强度而进行分析的方法。按产生光谱的方式不同,光谱法可分为发射光谱法、吸收光谱法和拉曼光谱法。

一、吸收光谱法

利用吸收光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为吸收光谱法。依据电磁辐射作用对象不同,分为分子吸收光谱法和原子吸收光谱法。

根据吸收光谱所在光谱区不同,分子吸收光谱法可分为X射线吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法和核磁共振波谱法等。

光学光谱区(紫外、可见和红外光区)的吸收光谱通常是用分光光度计测量得到的,故该区的吸收光谱法一般称为分光光度法。

二、发射光谱法

利用物质的特征发射光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为发射光谱法。根据发射光谱所在光谱区和激发方式不同,发射光谱法可分为γ射线光谱法、X射线荧光光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、分子荧光光谱法和磷光光谱法等。

三、拉曼光谱法

光波粒子遇到悬浮粒子(如溶胶粒子)时,便会与它们发生相互作用,重新向四面八方发射出强度较弱的光(称子波),这种现象称为光的散射。子波称为散射光,接受入射光波并发射子波的悬浮粒子称为散射粒子。对散射光进行光谱研究发现,占总强度约1%的散射光发生了量子化的频率改变,它们的频率高或低于原入射光的频率,这种现象称为拉曼散射现象。拉曼散射中,由于分子内振动转动能级的变化,使散射光频率发生改变,利用此可以进行分子结构的研究,这种方法称为拉曼光谱法。

(黄月君)

习题

一、填空题

1.电磁辐射既具有________性,又具有________性,即________二象性。

2.描述波动性的主要参数是________、________和________。

3.光的粒子性表现在能够产生________、________和________等。

4.光的________越短,________越高。

5.光学分析法分为________和。

6.光谱分析法分为________、________和________。

二、简答题

1.何谓光学分析法?有何特点?

2.何谓吸收光谱和发射光谱?

3.吸收光谱法和发射光谱法有何异同?

4.吸收光谱法分哪几种?