第一章 光学
分析法导论
一, 电磁波的基本性质
1,电磁波的种类:


λ
5× 10-3
~ 0.1
0.1~ 10 10~ 200 200~ 400


γ 射线 x射线 远紫外光 近紫外光


λ
400 ~
750
750 ~
1.0× 106
1.0× 106~
1.0× 109
1.0× 109~
1.0× 1012


可见光 红外光 微波 无线电波
?
?射
线
x射
线
紫外

红外



无线
电波
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
可 见 光
2.表征电磁波特性的参数:
可以用波长 λ,频率 γ,速度 c、
波数 ω,能量等来表示其特性。
波长( λ ):表示相邻两个光波各
相应点间的直线距离(或相应两个波
峰或波谷间的直线距离)。
波数( ω ):指在单位长度内波的
数目。
频率( γ ):指在 1秒时间内经过
某点的波数(即每秒内振动的次数)。
能量 (E),光子所具有的能量。
光的能量与光的波长及频率之间的关
系为:
E =hγ=hc/λ
式中E为光的能量(尔格); γ 为频
率; λ 为波长; h为普朗克常数,其值
为 6.6256× 10-27尔格 ·秒; c为光速。
三、物质与光的相互作用:
1、折射和反射
2、散射
3、吸收和发射
光学分析法可分为 光谱法 和 非光谱
法 两大类。
二、光学分析法分类
1.光谱法
光谱法是基于物质与辐射能作用时,
测量由物质内部发生量子化的能级之间
的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射
的波长和强度进行分析的方法。
它又可分为吸收光谱法、发光光
谱法、散射光谱法三种。
1)吸收光谱法:它是利用物质吸
收光后所产生的吸收光谱来进行分
析的方法。
2)发光光谱法:物质中的粒子
用一定的能量(如光、电、热等)激
发到高能级后,当跃迁回低能级时,
便产生出特征的发射光谱,利用此发
射光谱进行的分析的方法
3)散射光谱法:利用物质对光
的散射来进行分析的方法。
2.非光谱法:
非光谱法是基于物质与辐
射相互作用时,测量辐射的某些
性质,如折射、散射、干涉、衍
射、偏振等变化的分析方法。主
要有折射法和旋光法。
三,光谱种类
( 一 ) 依外形分类,
线状光谱,
带状光谱,
连续光谱:
线光谱,
由若干条强度不同的谱线和
暗区相间而成的光谱。
带状光谱,
由几个光带和暗区相间而成
的光谱。
线光谱 带光谱
连续光谱:在一定范围内 。 各种
波长的光都有, 连续不断, 无明
显的谱线和谱带 。
(二)分子光谱和原子光谱:
原子光谱主要是由于核外电子能级发
生变化而产生的辐射或吸收而产生的
光谱 。
分子光谱则是由于分子中电子能级及
分子的振动, 分子的转动能级的变化
而产生的光谱 。