常规色散光谱

1、常规色散光谱的介绍光学频谱，简称光谱，是复色光通过色散系统（如光栅、棱镜）进行分光后，依照光的波长（或频率）的大小顺次排列形成的图案。例如，中学课本光的世界中学习光的色散时，一束太阳光经过三棱镜后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象称为光的色散，而这种由很红到紫排列形成的图案就可以称之为光谱。常规的色散型光谱技术包括反射光谱、吸收光谱、发射光谱、红外吸收光谱、拉曼散射光谱、激发光谱等。通过对光谱的研究，可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质等多方面物质结构的知识。光谱按不同的方法，可以分为不同的类别：（1）按波长区域不同，光谱可分为红外光谱、可见

2、光谱和紫外光谱；（2）按产生的本质不同，可分为原子光谱、分子光谱；（3）按产生的方式不同，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱；（4）按光谱表现形态不同，可分为线光谱、带光谱和连续光谱。二、吸收光谱1、定义：吸收光谱是处于基态和低激发态的原子或分子吸收辐射（连续辐射）后，将跃迁到各高激发态，此时则形成按波长排列的暗线或暗带组成的光2、吸收光谱是基于Lambert定律:I(v)=I(v)e-ai其中a为测量吸收系数0*hiwlightsourericnsr-bsimpleincryoUilcolkctLafiSenw前MAcrtillspectrograph200nm-1000nm准直低温恒温轟采

3、集AtlongerwaveltnglhsthespectrofraptiandsilicondetectorreplacedwilhascanningmofUKhromatorandaninfrar&LdetectororwithaFouriertTansfbrmspecErometer.3、分光光度计仪器类型：单光束分光光度计：经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以进行吸光度的测定。适于在给定波长处测量吸光度或透光度，不做扫描。双光束分光光度计：光源发出光经单色器分光后，经反射镜分解为强度相等的两束光，一束通过参比池，另一束通过样品池，光度计能自动比较两束光的强度，此比值

4、即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响。双波长分光光度计：由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长(入1和入2)的单色光；利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值。产生交流信号。无需参比池。入=l2nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。单光栾4、测量吸收光谱的实验装置参考光束I?可调谐激光器多光程吸收池F-P干涉仪光电探测器用可调谐单模激光器作激励光源，用F-P干涉仪给出频率标记，并且既采用了多程

5、吸收池，又采用了差分检测技术，因此有很高的测量灵敏度。图中的PD1,PD2和PD3为三个光电探测器，分别对三束光进行探测。5、意义：研究吸收光谱的特征和规律，可以了解原子或分子的结构和运动状态，以及原子同电磁场或粒子相互作用的性质。三、发射光谱1、定义：物体发光直接产生的光谱叫发射光谱。2、分类:连续光谱：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱。炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如，电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。明线光谱（或原子光谱）：只含有一些不连续的亮线的光谱。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。3、原子发射光谱分析（AES）是根据处于激发态的

6、待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。分析装置如图所示：主要由光源、光谱仪及检测器构成。其中，光源的主要作用是对样品的蒸发和激发提供能量，使激发态原子产生辐射信号，常用直流、交流电弧，高压火花、电感耦合等离子体光源(ICP)。4、原子发射光谱的特点：激发态原子的分布数满足热平衡分布；并不是温度愈高，原子谱线愈强。因为温度越高，原子激发能力增大的同时，电离能力也增大，将出现离子谱线，使原子谱线的强度减弱。四、激发光谱1、定义：激发光谱(excitationspectrum)，就是物质受到激发以后，自身辐射波长随激发光波长的变化关系。它反映的是不同波长的光激发材料的效果。2、测量装置：要求激发光的光强较强，且波长可调谐。激发光谱与吸收光谱不同，后者只说明材料的吸收，至于吸收后是否发光，就不一定了。因此将激发光谱与吸收光谱进行比较，可判断出哪种吸收对发光有用。例1:Y2SiO5：Eu3+在12K下的激发光谱Wavelength/nmWavelength/nm可以通过激发光谱确定发光中心的能级位置。图2.6-10Xt-Y2SiOs:Eu5*在12K下的激笈光谱例