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光谱仪基础知识 4 K% ^/ U2 U3 A$ R" U8 ]- b7 ]
光谱分析原理。光谱的形成。 3 T2 H* H7 t4 u
光谱仪器基本组成。 , ~1 \5 V, G8 ~" j5 L
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1. 光谱分析原理：理解要求：物质与光谱存在对应关系，区分光谱即可区分物质，分析光谱即可分析物质。 : I8 X; V! N/ n f% U, u" z0 Z. r% [
物质的组成： 0 i) @( `) x" q4 b
物质的稳定态：
5 \" G! G e; k5 y世界有形万物都市由分子组成—分子由原子组成—原子由原子核、核外电子组成。 2 B6 u9 E+ @3 D+ o
原子核由带正电荷的质子、不带电荷的中子组成，不同物质的原子核由不同数量的质子和中子，核外有不同数量的电子。
Q8 N1 N4 ]; G+ p8 z6 @1 d! C 物质在正常稳定情况下，核外电子以其固有的轨道绕原子核转动。 & B" _0 A) t1 P, h. J% l( x
物质的激发态：
( M$ A5 U/ k: O" j0 C不同的物质具有不同的结构组成，外层电子具有不同的能量轨道。物质吸收能量后，外层电子的运动轨道发生变化，处在不稳定态—激发态。 , W j/ S5 m8 S0 B
不同的物质，外层电子可能发生变化的运动轨道不同，电子处在不同轨道上，具有不同能量。激发态的物质是不稳定的，会很快放出能量回到基态。这种被放出的的能量就是---光，也称激发发光。 " a0 u& }. E; ^9 y
轨道是不连续的，所以物质吸收的能量和放出的能量也是不连续的，或是说放出了不同波长（能量）的光。
3 L) W* X! V4 l3 {物质吸收火焰、电弧、火花、光等能量都可能被激发发光。不同的物质一定具有不同的物质结构，所发的光一定也具有不同的特征光谱。研究物质被激发发光的光谱特征，分析被激发物的方法称发射光谱分析法。
' w( z7 @: _9 J# u不同体物质因其结构不一样所能吸收的能量也不一样，所吸收的光谱也一定也具有不同的特征光谱。研究物质吸收光的光谱特征，来分析吸光物质的方法称吸收光谱分析法。 & Z; ?; e) {3 n. z. r' _
不同的物质一定具有不同的物质结构，一定也具有不同的特征光谱。
& N# H- v8 L4 r8 |+ ` 光谱分析就是：
4 D: ~7 {# ~: X8 G+ w通过区分不同的光谱特征确定不同的物质—定性分析和物质的结构分析。
/ R' K& ~, g& p5 {. U+ g通过区分光谱特征的强弱确定不同物质的含量—定量分析。 $ Y- e, b+ w1 u
/ G0 }5 T1 Y9 [6 C5 q- N2. 光谱的形成:将含有各种波长的混合光按波长次序排列成谱称为光谱。
5 g* X* N9 r) vl 光的特性。
- i+ P- e7 q& D& f* K( i: R光的粒子特性—光是具有不同能量的粒子--光量子（无质量有能量）。
" K3 C( q* d, O" |( c光的直线传播。光的折射。光的反射。材料的折射率。材料的色散。光的独立传播。 " \( l8 ^/ D) r, |" R( p
色散棱镜—利用材料的色散性质。
3 S- \; {+ e! e光的波动特性。 ; A) h0 G) H4 Y7 t A+ Y& x
波面。光的衍射。光的干涉。
# l; l) s. ^/ T' t( @1 S5 z5 s衍射光栅—利用光的衍射和干涉性质。
# l0 _ `6 R1 U; C- a6 x/ Jl 光的成像。 - g; ]" [- B( ?3 y) P" r
物平面、像平面、作图成像法。 0 m2 } r* r8 F9 `+ y0 ~
焦距、焦点、焦平面。
! J4 a4 I( u/ T& c( x( Z: A3 H放大倍数。 0 V' }) W7 w* l/ c
l 光谱的形成---光谱仪的原理
9 _( ^: T' f) {( z9 d1 f发光点（光源）----聚光镜（照明系统）-----狭缝、入射物镜（入射准光管）----色散棱镜或光栅（色散系统）---出射物镜、出射狭缝（出射准光管）---接收系统。
( {1 ?+ p- p+ Q0 N3. 光谱仪器： # f2 }3 Y% D. n* {2 m4 L
能形成物质的光谱，能区分、分析、度量光谱的仪器统称光谱仪。 1 w- H% o) a; l' S& d
l 光源：
+ z& g" k0 W* J/ p/ }1.标准光源：钨灯、溴钨灯、氘灯、氙灯、汞灯、钠灯、原素灯、激光----。测量物质的吸收光谱时都采用标准光源。 " [5 ?8 L+ Z% @, B7 Y1 i* L
要求：发光能量大、发光量稳定、波段范围大、波段范围内光量均衡----
5 E1 k8 o( \& W' w2 N, x/ ^% [: Q2.激发光源：火焰、石墨炉、电弧、火花、等离子炬、激光---。测量物质的发射光谱时都采用激发光源。 # s7 ` q T/ x6 F
要求：激发稳定、激发效率高、背景小、自吸小。 ' Z+ R4 D; I0 d
聚光系统：要求：1.将光源发的光最大限度的通过光学系统。2.全部照亮狭缝。3.均匀照亮狭缝。 : U! t3 A1 b5 W5 Z. F/ {% v
结构：单镜、双镜、三镜、多镜组成。 ; v' u# v# G" S3 e& ]$ J9 l2 m4 }
l 单色器：入射准光管、色散系统、出射准光管组成。
) i* y- }9 y4 ]! u* Z! i入射准光管由狭缝和物镜组成，将狭缝置于物镜的焦点上。对狭缝的要求：刃口锐利、两刃平行、宽度准确。对物镜的要求：光能量大、像差小。由狭缝上点发的光，通过物镜后成平行光。
- U# T- ^* q4 e* B( X8 A" ~色散系统：由棱镜或光栅组成。平行光通过色散系统后，同一波长的光相互平，不同波长的光偏转不同的角度。要求：光能量大、像差小。 1 R/ G/ j8 D$ q1 o
出射准光管：有出射物镜、出射狭缝组成。要求：与入射准光管相同
6 J9 m( Y$ |3 R- |l 接收系统：眼睛观察系统、感光板接收系统、光电接收系统。
( G2 | v3 a* U/ L* jl 光度计：由照明系统或接收系统构成。包括光照明、光调制、试样池、接收器等。 . ?2 G7 @4 M6 O/ d+ s8 n6 A
l 原子光谱、离子光谱、分子光谱、------ | 
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发表于 2009-6-6 08:26:14