光谱分析法导论题库
光谱分析法导论
1．在下列激发光源中,何种光源要求试样制成溶液？( 1 )
(1)火焰(2)交流电弧(3)激光微探针(4)辉光放电
2．发射光谱法用的摄谱仪与原子荧光分光光度计相同的部件是( 3 )
(1)光源(2)原子化器(3)单色器(4)检测器
3．在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是( 3 )
(1)原子光谱(2)分子光谱(3)可见分子光谱(4)红外光谱
可见光源通常使用钨灯
5. 原子光谱(发射、吸收与荧光)三种分析方法中均很严重的干扰因素是( 2 )
(1)谱线干扰(2)背景干扰(3)杂散干扰(4)化学干扰
6. 三种原子光谱(发射、吸收与荧光)分析法在应用方面的主要共同点为( 2 )
(1)精密度高,检出限低(2)用于测定无机元素(3)线性范围宽(4)多元素同时测定7. __紫外__和__可见_辐射可使原子外层电子发生跃迁.
原子发射光谱法
1. 几种常用光源中，产生自吸现象最小的是( 2 )
(1) 交流电弧(2) 等离子体光源（即为ICP）(3) 直流电弧(4) 火花光源
2. 闪耀光栅的特点之一是要使入射角α、衍射角β和闪耀角θ之间满足下列条件( 4 )
(1) α=β(2) α=θ(3) β=θ(4) α=β=θ
3. 当不考虑光源的影响时，下列元素中发射光谱谱线最为复杂的是( 4 ) (1) K (2) Ca (3) Zn (4) Fe
所以选择铁谱作为标准
4. 矿物中微量Ag、Cu的发射光谱定性分析应采用的光源是
(1) I CP光源(2) 直流电弧光源(3) 低压交流电弧光源(4) 高压火花光源直流电弧光源用于矿石难溶物中低含量组分的定量测定
5. 下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定
(1)极谱仪(2)折光仪(3)原子发射光谱仪(4)红外光谱仪(5)电子显微镜6. 发射光谱摄谱仪的检测器是( )
(1) 暗箱(2) 感光板(3) 硒光电池(4) 光电倍增管
7. 对原子发射光谱法比对原子荧光光谱法影响更严重的因素是( )
(1) 粒子的浓度(2) 杂散光(3) 化学干扰(4) 光谱线干扰
8. 原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样____蒸发________ 和__激发__。
9. 影响谱线强度的内因是______各元素的激发电位统计权重____________ ，外因是__被测元素浓度和弧焰温度________________ 。
10. 自吸：原子在高温下被激发而发射某一波长的辐射, 但周围温度较低的同种原子(包括低能级原子或基态原子)会吸收这一波长的辐射
11. (1)海水中的重金属元素定量分析___高频电感耦合等离子体____________
(2)矿物中微量Ag、Cu的直接定性分析_____直流电弧_________
(3)金属锑中Sn、Bi的直接定性分析______电火花________
12. 光电倍增管的作用是(1)__将光信号转变为电信号__；(2)____信号放大___。采用这类检测器的光谱仪称为___光电直读光谱仪______ 。
13. 简要总结发射光谱法和原子吸收光谱法的异同点及各自的特点。
[答] 相同点：都是原子光谱，涉及到价电子跃迁过程。
不同点∶1 能量传递的方式不同。
2 发射光谱法是通过测试元素发射的特征谱线及谱线强度来定性定量的，而原子吸收光谱法是通过测试元素对特征单色辐射的吸收值来定量的。
特点：发射光谱法可进行定性和定量分析及多元素同时分析；原子吸收法只可进行定量分析，但准确度更高。
14. 光谱定量分析时为何要采用内标法？具有哪些条件的谱线对可作内标法的分析线对？[答]因为谱线强度I不仅与元素的浓度有关，还受到许多因素的影响，采用内标法可消除操作条件变动等大部分因素带来的影响，提高准确度。
可作内标法分析线对的要求是：
1. 若内标元素是外加的，在分析试样中，该元素的含量应极微或不存在。
2. 被测元素和内标元素的蒸发性质应相近。
3. 分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近。激发电位和电离电位相等的谱线称为“均称线对”。
4. 分析线和内标线的波长及强度应接近。
5. 分析线和内标线应无自吸或自吸极小，并且不收其他元素的干扰
15. 元素光谱图中铁谱线的作用是元素光谱图中的铁光谱线为波长标尺，可为查找谱线时作对照用。
16. 分析下列试样, 应选什么光源最好?
(1)矿石的定性及半定量
(2)合金中的Cu(~x％)
(3)钢中的Mn(0.0x％~0.x％)
(4)污水中的Cr，Mn，Cu，Fe、Cd，Pb (10-4~0.x％)
[答](1)直流电弧(2)电火花(3)交流电弧(4)高频电感耦合等离子体
17. 现有下列分析项目, 你认为有哪些原子光谱法适合这些项目的测定, 简述理由。
(1) 土壤中微量元素的半定量分析；
(2) 土壤中有效硼(即沸水溶性硼)含量的测定, 硼含量大至在20μg·kg-1数量级；
(3) 小白鼠血液中有毒金属元素Cd含量的测定；
(4) 粮食中微量汞的测定。
(5) 人发中微量Pb的测定
[答]
（1）原子发射光谱半定量分析，因为一次摄谱即可进行全部元素测定。
（2）石墨炉原子吸收分光光度法，因为灵敏度高。
（3）原子吸收分光光度法或I CP原子光源发射光谱分析法，因为前者灵敏简便，选择性好，后者灵敏度高，线性范围宽。
（4）冷原子吸收法最合适，因为操作方便，干扰少。
（5）原子吸收分光光度法，I CP原子光源发射光谱法，原子荧光光度法。
原子发射光谱可以多种元素同时分析
有汞的都用冷原子吸收法
原子吸收与荧光光谱法
1. 下列说法哪个是错误的？( 2 )
(1) 荧光光谱的最短波长和激发光谱的最长波长相对应
(2) 最长的荧光波长与最长的激发光波长相对应
(3) 荧光光谱与激发光波长无关(4) 荧光波长永远长于激发光波长
2. 在原子吸收光谱分析中，若组分较复杂且被测组分含量较低时，为了简便准确地进行分析，最好选择何种方法进行分析? ( 3 )
(1) 工作曲线法(2) 内标法(3) 标准加入法(4) 间接测定法
3. 采用调制的空心阴极灯主要是为了( 2 )
(1) 延长灯寿命(2) 克服火焰中的干扰谱线(3) 防止光源谱线变宽(4) 扣除背景吸收
4. 在原子吸收分析中，如灯中有连续背景发射，宜采用( 2 )
(1) 减小狭缝(2) 用纯度较高的单元素灯(3) 另选测定波长(4) 用化学方法分离
5. 原子化器的主要作用是：( 1 )
(1) 将试样中待测元素转化为基态原子(2) 将试样中待测元素转化为激发态原子
(3) 将试样中待测元素转化为中性分子(4) 将试样中待测元素转化为离子
6. 在原子吸收分析法中, 被测定元素的灵敏度、准确度在很大程度上取决于( 3 )
(1) 空心阴极灯(2) 火焰(3) 原子化系统(4) 分光系统
7. 在原子吸收测量中, 遇到了光源发射线强度很高, 测量噪音很小,但吸收值很低，难以读数的情况下, 采取了下列一些措施, 指出下列哪种措施对改善该种情况是不适当的( 1 )
(1)改变灯电流(2)调节燃烧器高度(3)扩展读数标尺(4)增加狭缝宽度
8. 在原子吸收分析中, 如怀疑存在化学干扰, 例如采取下列一些补救措施,指出哪种措施是不适当的( 4 )
(1)加入释放剂(2)加入保护剂(3)提高火焰温度(4)改变光谱通带
9. 在火焰原子吸收分析中, 分析灵敏度低, 研究发现是在火焰中有氧化物粒子形成, 于是采取下面一些措施, 指出哪种措施是不适当的( 4 )
(1)提高火焰温度(2)加入保护剂(3)改变助燃比使成为富燃火焰(4)预先分离干扰物质10. 在原子吸收分析中, 已知由于火焰发射背景信号很高, 因而采取了下面一些措施, 指出哪种措施是不适当的( 3 )
(1)减小光谱通带(2)改变燃烧器高度(3)加入有机试剂(4)使用高功率的光源11. 在原子荧光分析中, 可以使用几种类型的激发光源,指出下列哪种光源可能使方法的检
出限最低（4）?
(1)氙灯(2)金属蒸气灯(3)空心阴极灯(4)激光光源
12. 原子吸收和原子荧光分析的光谱干扰比火焰发射分析法的光谱干扰( 4 )
(1)多(2)相当(3)不能确定谁多谁少(4)少
13.原子吸收光谱法多选择共振线分析，但也可以选择非共振线作为分析线：
（1）测量高含量的元素
（2）对于吸收线在200nm一下的As,Se等元素，乙炔—空气火焰对此吸收线也有吸收，则可以用其他火焰或者选择非共振线进行测定
14. 荧光分析是基于测量( 2 )
(1)辐射的吸收(2)辐射的发射(3)辐射的散射(4)辐射的折射
荧光分析属于原子发射光谱法
15. 在原子吸收分析中, 采用标准加入法可以消除( 1 )
(1)基体效应的影响(2)光谱背景的影响(3)其它谱线的干扰(4)电离效应
光谱分析法导论
第二章光谱分析法导论 一.教学内容 1．电磁辐射及电磁波谱的概念、特性及相关物理量 2．物质与电磁辐射相互作用及相关的光谱学 3．光学分析法的分类及特点 4．光学分析法的基本仪器 二．重点与难点 1．电磁辐射与电磁波谱的特殊 2．各物理量的相互换算 3．物质与电磁辐射相互作用的机制 4．各种能级跃迁的概念及相应的光谱 三.教学要求 1．牢固掌握电磁辐射和电磁波谱的概念及性质 2．熟练掌握电磁辐射各种物理量之间的换算 3．清楚理解物质与电磁辐射相互作用所产生的各种光谱 4．清晰光学分析法分类的线索 5．了解光谱法的基本仪器部件 四．学时安排2学时 第一节光学分析法及其分类 光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一类分析化学方法。 这些电磁辐射包括从 射线到无线电波的所有电磁波谱范围
(不只局限于光学光谱区)。电磁辐射与物质相互作用的方式有发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等。 光学分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。 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。 光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。 原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（A AS），原子荧光光谱法（A FS）以及X射线荧光光谱法（X FS）等。 分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带光谱。属于这类分析方法的有紫外-可见分 光光度法（U V-Vi s），红外光谱法（IR），分子荧光光谱法（M F S）和分子磷光光谱法（M P S）等。 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。 本章主要介绍光谱法。 一、发射光谱法 物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M* ，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱。 M* ?→M +hv 通过测量物质的发射光谱的波长和强度进行定性和定量分 析的方法叫做发射光谱分析法。 根据发射光谱所在的光谱区和激发方法不同，发射光谱法分为： 1.γ射线光谱法
第九章 光学分析法概论
. 第九章光学分析法概论 1、光学分析法有哪些类型。 基于辐射的发射建立的发射光谱分析法、火焰光度分析法、分子发光分析法、放射分析法等；基于辐射的吸收建立的UV-V is光度法、原子吸收光度法、红外光谱法、核磁共振波谱法等；基于辐射的散射建立的比浊法、拉曼光谱法；基睛辐射的折射建立的折射法、干涉法；基于辐射的衍射建立的X-射线衍射法、电子衍射法等；基于辐射的旋转建立的偏振法、旋光法、圆二色光谱法等。 2、吸收光谱法和发射光谱法有何异同？ 吸收光谱法为当物质所吸收的电磁辐射能由低能态或基态跃迁至较高的能态（激发态），得到的光谱发射光谱法为物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子，当从激发态过渡到低能态或基态时产生的光谱。 3、什么是分子光谱法？什么是原子光谱法？ 原子光谱法：是由原子外层或内层电子能级的变化产生的光谱，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法、原子吸收光谱法，原子荧光光谱法以及X射线荧光光谱法等。 分子光谱法：是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的光谱，表现形式为带光谱。属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法，红外光谱法，分子荧光光谱法和分子磷光光谱法等。 4、简述光学仪器三个最基本的组成部分及其作用。 辐射源（光源）：提供电磁辐射。 波长选择器：将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。 检测器：将光信号转换成电信号。 5、简述常用的分光系统的组成以及各自作用特点。 分光系统的作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。分光系统又分为单色器和滤光片。单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜以及色散元件，如棱镜或光栅等组成。 棱镜：色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。 光栅：利用多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用产生光栅光谱。 干涉仪：通过干涉现象，得到明暗相间的干涉图。 滤光器是最简单的分光系统，只能分离出一个波长带或只能保证消除给定消长以上或以下的所有辐射。 6、简述常用辐射源的种类典型的光源及其应用范围。 1 / 1'.
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光谱分析法导论 1．在下列激发光源中,何种光源要求试样制成溶液？( 1 ) (1)火焰(2)交流电弧(3)激光微探针(4)辉光放电 2．发射光谱法用的摄谱仪与原子荧光分光光度计相同的部件是( 3 ) (1)光源(2)原子化器(3)单色器(4)检测器 3．在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是( 3 ) (1)原子光谱(2)分子光谱(3)可见分子光谱(4)红外光谱 可见光源通常使用钨灯 5. 原子光谱(发射、吸收与荧光)三种分析方法中均很严重的干扰因素是( 2 ) (1)谱线干扰(2)背景干扰(3)杂散干扰(4)化学干扰 6. 三种原子光谱(发射、吸收与荧光)分析法在应用方面的主要共同点为( 2 ) (1)精密度高,检出限低(2)用于测定无机元素(3)线性范围宽(4)多元素同时测定7. __紫外__和__可见_辐射可使原子外层电子发生跃迁. 原子发射光谱法 1. 几种常用光源中，产生自吸现象最小的是( 2 ) (1) 交流电弧(2) 等离子体光源（即为ICP）(3) 直流电弧(4) 火花光源 2. 闪耀光栅的特点之一是要使入射角α、衍射角β和闪耀角θ之间满足下列条件( 4 ) (1) α=β(2) α=θ(3) β=θ(4) α=β=θ 3. 当不考虑光源的影响时，下列元素中发射光谱谱线最为复杂的是( 4 ) (1) K (2) Ca (3) Zn (4) Fe 所以选择铁谱作为标准 4. 矿物中微量Ag、Cu的发射光谱定性分析应采用的光源是 (1) I CP光源(2) 直流电弧光源(3) 低压交流电弧光源(4) 高压火花光源直流电弧光源用于矿石难溶物中低含量组分的定量测定 5. 下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定 (1)极谱仪(2)折光仪(3)原子发射光谱仪(4)红外光谱仪(5)电子显微镜6. 发射光谱摄谱仪的检测器是( ) (1) 暗箱(2) 感光板(3) 硒光电池(4) 光电倍增管 7. 对原子发射光谱法比对原子荧光光谱法影响更严重的因素是( ) (1) 粒子的浓度(2) 杂散光(3) 化学干扰(4) 光谱线干扰 8. 原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样____蒸发________ 和__激发__。 9. 影响谱线强度的内因是______各元素的激发电位统计权重____________ ，外因是__被测元素浓度和弧焰温度________________ 。 10. 自吸：原子在高温下被激发而发射某一波长的辐射, 但周围温度较低的同种原子(包括低能级原子或基态原子)会吸收这一波长的辐射 11. (1)海水中的重金属元素定量分析___高频电感耦合等离子体____________ (2)矿物中微量Ag、Cu的直接定性分析_____直流电弧_________ (3)金属锑中Sn、Bi的直接定性分析______电火花________
光学分析法概论
第九章光学分析法概论 1、光学分析法有哪些类型。 基于辐射的发射建立的发射光谱分析法、火焰光度分析法、分子发光分析法、放射分析法等；基于辐射的吸收建立的UV-V is光度法、原子吸收光度法、红外光谱法、核磁共振波谱法等；基于辐射的散射建立的比浊法、拉曼光谱法；基睛辐射的折射建立的折射法、干涉法；基于辐射的衍射建立的X-射线衍射法、电子衍射法等；基于辐射的旋转建立的偏振法、旋光法、圆二色光谱法等。 2、吸收光谱法和发射光谱法有何异同 ; 吸收光谱法为当物质所吸收的电磁辐射能由低能态或基态跃迁至较高的能态（激发态），得到的光谱发射光谱法为物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子，当从激发态过渡到低能态或基态时产生的光谱。 3、什么是分子光谱法什么是原子光谱法 原子光谱法：是由原子外层或内层电子能级的变化产生的光谱，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法、原子吸收光谱法，原子荧光光谱法以及X射线荧光光谱法等。 — 分子光谱法：是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的光谱，表现形式为带光谱。属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法，红外光谱法，分子荧光光谱法和分子磷光光谱法等。 4、简述光学仪器三个最基本的组成部分及其作用。 辐射源（光源）：提供电磁辐射。 波长选择器：将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。 & 检测器：将光信号转换成电信号。 5、简述常用的分光系统的组成以及各自作用特点。 分光系统的作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。分光系统又分为单色器和滤光片。单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜以及色散元件，如棱镜或光栅等组成。 棱镜：色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。 光栅：利用多狭缝干涉和单狭缝衍射两者联合作用产生光栅光谱。 干涉仪：通过干涉现象，得到明暗相间的干涉图。 滤光器是最简单的分光系统，只能分离出一个波长带或只能保证消除给定消长以上或以下的所有辐射。 6、简述常用辐射源的种类典型的光源及其应用范围。
波谱分析概论作业
浙江大学远程教育学院 《波谱分析概论》课程作业 姓名：学号： 年级：2014秋药学学习中心：衢州学习中心————————————————————————————— 第一章紫外光谱 一、简答 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁各种跃迁可在何区域波长处产生吸收 答：有n电子和π电子。能够发生n→π*跃迁。从n轨道向π反键轨道跃迁。 能产生R带。跃迁波长在250—500nm之内。 2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。 答：（1）的后者能发生n→π*跃迁，吸收较长。 （2）后者的氮原子能与苯环发生P→π共轭，所以或者吸收较长。 3．与化合物（A）的电子光谱相比，解释化合物（B）与（C）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。 答：B、C发生了明显的蓝移，主要原因是空间位阻效应。 二、分析比较 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：
答：（A）和（B）中各有两个双键。（A）的两个双键中间隔了一个单键，这两个双键就能发生π→π共轭。而（B）这两个双键中隔了两个单键， 则不能产生共轭。所以（A）的紫外波长比较长，（B）则比较短。 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙醇中）时，溶剂对n→π*跃迁及π→π*跃迁有何影响用能级图表示。 答：对n→π*跃迁来讲，随着溶剂极性的增大，它的最大吸收波长会发生紫移。而π→π*跃迁中，成键轨道下，π反键轨道跃迁，随着溶剂极性的 增大，它会发生红移。 三、试回答下列各问题 某酮类化合物λhexane max ＝305nm，其λEtOH max =307nm,试问，该吸收是由n→π*跃迁还是 π→π*跃迁引起的 答：乙醇比正己烷的极性要强的多，随着溶剂极性的增大，最大吸收波长从305nm 变动到307nm，随着溶剂极性增大，它发生了红移。化合物当中应当是π→π反键轨道的跃迁。 第二章红外光谱 一、回答下列问题： 1. C—H，C—Cl键的伸缩振动峰何者要相对强一些为什么 答：由于CL原子比H原子极性要大，C—CL键的偶极矩变化比较大，因此C—CL键的吸收峰比较强。 2. C═O与C═C都在μm区域附近。试问峰强有何区别意义何在 答：C=C双键电负性是相同的，C=O双键，O的双键电负性比C要强。在振动过程中，肯定是羰基的偶极矩的变化比较大，所以羰基的吸收峰要比 C=C双键的强的多。
第二章 光学分析法导论
第二章 光学分析法导论 1、解释下列名词 （1）原子光谱和分子光谱 （2）发射光谱和吸收光谱 （3）统计权重和简并度 （4）分子振动光谱和分子转动光谱 （5）禁戒跃迁和亚稳态 （6）光谱项和光谱支项 （7）分子荧光、磷光和化学发光 （8）拉曼光谱 答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称原子光谱； 由分子成键电子能级跃产生的光谱称分子光谱。 （2）原子受外界能量（如热能、电能）作用时，激发到较高能态，但很不稳定，再返回基态或较低能态而发射特征谱线形成的光谱称原子发射光谱。 由基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态产生的原子特征光谱称原子吸收光谱。 （3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重。 在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J+1个不同的支能级，2J+1称为简并度。 （4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称分子振动光谱； 由分子在不同转动能级间跃迁称分子转动光谱。 （5）不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁； 若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子有较长寿命，称为亚稳态。 （6）光谱项：用n 、L 、S 、J 四个量子数来表示能量状态，符号n 2S+1L J ； 光谱支项： J 值不同的光谱项。 （7）荧光和磷光都是光致发光。 荧光是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，再由激发态回到基态产生的二次辐射； 磷光是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁产生的光辐射； 化学发光是化学反应物或产物受反应释放的化学能激发产生的光辐射。 （8）拉曼光谱：入射光子与溶液中试样分子间非弹性碰撞引起能量交换而产生的与入射光频率不同的散射光谱。 2、阐明光谱项中各符号的意义和计算方法。 答：光谱项：n 2S+1L J ； 其中 n 为主量子数，与个别单独价电子的主量子数相同，取值仍为1，2，3，…任意正整数。 L 为总角量子数，其数值为外层价电子角量子数l 的矢量和，即：∑=i i l L 两个价电子耦合所得的总角量子数与单个价电子的角量子数l 1、l 2有如下的取值关系： L = (l 1+l 2)，(l 1+l 2 －1)，(l 1+l 2 －2)，…，｜l 1－l 2｜ 其值可能为L ＝0，1，2，3，…，相应的光谱项符号为S ，P ，D ，F ，…。若价电子数为3时，应先把2个价电子的角量子数的矢量和求出后，再与第三个价电子求出矢量和，就是3个价电子的总角量子数，依此类推。 S 为总自旋量子数，价电子自旋与自旋之间的相互作用也是较强的，多个价电子的总自旋量子数是单个价电子量子数m s 的矢量和，即：∑=i i s m S ,
光谱分析概论及UV习题
光学分析法概论 填空题： 1．电磁辐射具有 波动性 和 微粒性 两个性质。 2．可见光的波长范围是 400-760nm ，紫外光的波长范围是 200-400nm ，红外光的波长范围是 0.76-1000um 。 3．波长越大，其频率越 低 ，波数越 低 ，能量越 低 。 计算： 1．1μm 波长的光线对应的波数、频率分别为多少？ 41 48141611101*103*10/3*10()1*10cm cm c m s s Hz m σλυλ----== ====
紫外可见分光光度法 填空： 紫外可见分光光度法的英文简写是。 紫外可见分光光度法吸收曲线纵坐标用表示，横坐标用表示。 选择 1紫外可见吸收光谱是由（）产生？ A 分子外层电子跃迁产生 B 原子的振动产生的 C 分子的转动产生的 D 原子外层电子跃迁产生 2电子能级间隔越小，电子跃迁时吸收光子的（） A 能量越高 B 波长越长 C 波数越大小 D 频率越高 3丙酮在乙烷中的紫外吸收λmax=279nm,ε=14.8,此吸收峰是由哪种跃迁引起的？() A n → σ* B σ→ σ* C π→ π* D n → π* 4下列化合物中，同时有σ→ σ* ，π→ π*，n → σ*跃迁的化合物是（） A 氯仿 B 丙酮 C 1，3-丁二烯 D 甲醇 5符合朗伯—比尔定律的某有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是（） A不变、增加B不变、减少 C增加、不变D减少、不变 6某物质摩尔吸光系数很大，则表明（） A 该物质对某波长的吸光能力很强 B 该物质浓度很大 C 光通过该物质溶液的光程很长 D 测定该物质的精密度很高 7透射比与吸光度的关系是（） A 1/T＝A B lg1/T=A C lgT=A D lg1/A=T 8一有色溶液对某波长光的吸收遵守比尔定律。当选用2.0 cm的比色皿时，测得透光率为T，当改用1.0cm 的吸收池，则透光率应为（） A 2T B T/2 C T2 D T1/2 9以下说法错误的是（） A摩尔吸光系数随浓度增大而增大 B吸光度A随浓度增大而增大 C透光率T随浓度增大而减小
光谱分析法概述
光谱分析法概论 ~ 第一节 电磁辐射及其与物质的相互作用 （一）电磁辐射和电磁波谱 光是一种电磁辐射（又称电磁波），是一种以强大速度通过空间而不需要任何物质作为传播媒介的光量子流，它具有波粒二象性 1 光的波动性：用波长、波数、频率作为表征 波长是在波的传播路线上具有相同振动相位的相邻两点之间的线性距离，常用nm作为单位 波数是每厘米长度中波的数目，单位cm-1 频率是每秒内的波动次数，单位Hz 在真空中波长、波数和频率的关系 C是光在真空中的传播速度，C=2.997925*10 10cm*s 所有电磁辐射在真空中的传播速度均相同 在其他透明介质中，由于电磁辐射与介质分子的相互作用，传播速度比在真空中稍小一些 2 光的微粒性：用每个光子具有的能量E作为表征 光子的能量与频率成正比，与波长成反比 H是普朗克常数，其值等于6.6262*10-34 J*s 能量E的单位常用电子伏特（eV）和焦耳（J）表示 电磁辐射与物质的相互作用包括以下两种： 1 涉及物质内能变化的：吸收、产生荧光、磷光、拉曼散射 2 不涉及物质内能变化的：透射、折射、非拉曼散射、衍射、旋光 当辐射通过固体、液体或气体等透明介质时，电磁辐射的交变电场导致分子（或原子）外层电子相对其核的震荡，造成这些分子（或原子）周期性的变化 1如果入射的电磁辐射能量正好与介质分子（或原子）基态与激发态之间的能量差相等，介质分子（或原子）就会选择性地吸收这部分辐射能，从基态跃迁到激发态（激发态的寿命很短） 处于激发态的分子（或原子）通常以（1）热的形式（2）发生化学变化（光化学变化）（3）以荧光及磷光的形式发射出所吸收的能量并回到基态 2 如果入射的电磁辐射能量与介质分子（或原子）基态与激发态之间的能量差不相等，则电磁辐射不被吸收，分子（或 原子）极化所需的能量仅被介质分子（或原子）瞬间保留，然后被再发射，从而产生光的透射、非拉曼发射、反射、折射等物理现象 第二节 光学分析法的分类 一、常用的光学分析方法
光学分析法导论发射光谱习题
第二章光学分析法导论习题（P223） 1、光谱法的仪器由哪几部分组成？它们的作用是什么？ 2、单色器由几部分组成？它们的作用是什么？ 3、简述光栅和棱镜分光的原理。 4、影响光栅色散率（线色散率）的因素有哪些？线色散率的单位是什么？ 5、波长为500nm和520nm的光谱线垂直照射到光栅上，经焦距为两米的成像物镜系统进 行光谱测量，若光栅刻线数分别为600条/mm，1200条/mm，问一级光谱和二级光谱中这两条线之间的距离为多少？ 6、一台配有长63.5mm，刻线数为600条/mm光栅的光谱仪，理论上至少要用哪一级光谱 才能分辨开309.990nm和309.997nm的铁双线？ 7、某光谱仪光栅长5cm，刻线数为1000条/mm，暗箱物镜焦距为1m，光线垂直光栅入射， 问分别用一、二级光谱时在衍射为30°处的波长各为多少？在此波长下所能分辨开的最小波长差各为什么？此时的倒线色散率为多大？ 第三张原子发射光谱法习题（P242） 1、光谱项的意义是什么？ 2、光谱分析常用的激发光源有哪几种？比较它们各自的特点？ 3、发射光谱分析中，如何选择分析线和分析线对？ 补充题 1、原子发射光谱是怎样产生的？其特点是什么？ 2、原子发射光谱仪由哪几部分组成？其主要作用是什么？ 3、名词解释：（1）激发电位；（2）电离电位；（3）原子线；（4）；离子线；（5）共振线；（6） 灵敏线（7）等离子体；（8）自吸；（9）基体效应 4、简述ICP的形成原理及其特点。 5、光谱定性分析摄谱时，为什么要使用哈特曼光阑？为什么要同时摄取铁光谱？ 6、光谱定量分析的依据是什么？为什么要采用内标法？简述内标法的原理。 7、为什么原子发射光谱可采用内标法来消除实验条件的影响？ 8、采用原子发射光谱分析下列试样时，选用什么光源为宜？ （1）矿石中组分的定性、半定量分析； （2）合金中铜的质量分数（10-2数量级） （3）钢中锰的质量分数（10-4~10-3数量级） （4）污水中的Cr、Mn、Cu、Fe等的质量分数（10-6~10-3数量级） 9、某合金中Pb的光谱的定量测定，以Mg作为内标，实验测得数据如下：根据下面数据，（1） 绘制工作曲线； （2）求溶液中A、B、C的质量浓度。 溶液黑度计读数（透光率）Pb的浓度（mg mL-1） Mg Pb 1 7.3 17.5 0.151 2 8.7 18.5 0.201 3 7.3 11.0 0.301 4 10.3 12.0 0.402 5 11. 6 10.4 0.502 A 8.8 15.5 B 9.2 12.5 C 10.7 12.2
第2章 光谱分析法概论
第2章 光谱分析法概论 根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建立起来的一类仪器分析方法，统称 为光学分析法。 光是电磁辐射(又称电磁波)，是一种不需要任何物质作为传播媒介就可以以巨大速度通 过空间的光子流（量子流），具有波粒二象性（波动性与微粒性）。 光的波动性体现在反射、折射、干涉、衍射以及偏振等现象。波长λ 、波数σ 和频率υ 相互关系为：λν/c = 和c //1νλσ==，c =2.997925×1010cm/s 。 光的微粒性体现在吸收、发射、热辐射、光电效应、光压现象以及光化学作用等方面， 用每个光子具有的能量E 作为表征。光子的能量与频率成正比，与波长成反比，关系为： σλνhc hc h E ===/ 从γ 射线一直至无线电波都是电磁辐射，光是电磁辐射的一部分，若把电磁辐射按照波 长或频率的顺序排列起来，就可得到电磁波谱（electromagnetic spectrum ）。 波长在360～800nm 范围的光称为可见光，具有同一波长、同一能量的光称为单色光，由 不同波长的光组合成的称为复合光。 复合光在与物质相互作用时，表现为其中某些波长的光被物质所吸收，另一些波长的光 透过物质或被物质所反射，透过物质的光（或反射光）能被人眼观察到的即为物质所呈现的颜色。不同波长的光具有不同的颜色，物质的颜色由透射光（或发射光）的波长所决定。 当物质与辐射能相互作用时，其内部的电子、质子等粒子发生能级跃迁，对所产生的辐 射能强度随波长(或相应单位)变化作图，所得到的谱图称为光谱（也称波谱）。 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或光谱法。 以测量气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的成分分析方 法为原子光谱法， 由分子中电子能级（n ）、振动能级（v ）和转动能级（J ）的变化而产生的光谱为基础的 定性、定量和物质结构分析方法为分子光谱法。有紫外-可见分光光度法（UV-Vis ），红外吸收光谱法（IR ），分子荧光光谱法（MFS ）和分子磷光光谱法（MPS ）等。 物质吸收相应的辐射能而产生的光谱为吸收光谱。利用物质的吸收光谱进行定性、定量 及结构分析的方法称为吸收光谱法。 物质受激，跃迁到激发态M*后，由激发态回到基态时以辐射的方式释放能量，而产生 的光谱为发射光谱。物质发射的光谱有三种：线状光谱、带状光谱和连续光谱。 利用测量物质的发射光谱的波长和强度进行定性、定量的方法称为发射光谱法。 用于研究吸收、发射或荧光的电磁辐射强度和波长关系的仪器叫做光谱仪或分光光度计， 一般包括五个基本单元：光源、单色器、样品池、检测器和读出器。 单色器的主要作用是将来自光源的连续光谱（复合光）分解并分离出所需要的单色光（即 仅含特定波长的光）或有一定宽度的谱带，由入射狭缝和出射狭缝、准直镜、聚焦镜以及色散元件（如棱镜或光栅）等组成，分色散型和干涉型。 当一束波长为λ 的平行单色光（强度为I 0）通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体 介质时，光的强度由I 0减弱为I t ，定义I t 与I 0的比值为透光率（transmittance ，0t I I T = ），其
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第二章光谱分析法导论 一 .教学内容 1 ．电磁辐射及电磁波谱的概念、特性及相关物理量 2 ．物质与电磁辐射相互作用及相关的光谱学 3 ．光学分析法的分类及特点 4 ．光学分析法的基本仪器 二．重点与难点 1 ．电磁辐射与电磁波谱的特殊 2 ．各物理量的相互换算 3 ．物质与电磁辐射相互作用的机制 4 ．各种能级跃迁的概念及相应的光谱 三 .教学要求 1 ．牢固掌握电磁辐射和电磁波谱的概念及性质 2 ．熟练掌握电磁辐射各种物理量之间的换算 3 ．清楚理解物质与电磁辐射相互作用所产生的各种光谱 4 ．清晰光学分析法分类的线索 5 ．了解光谱法的基本仪器部件 四．学时安排2学时 第一节光学分析法及其分类 光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一类分析化学方法。 这些电磁辐射包括从射线到无线电波的所有电磁波谱范
( 不只局限于光学光谱区 ) 。电磁辐射与物质相互作用的方式有发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等。 光学分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。 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。 光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。 原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法 （AES ）、原子吸收光谱法（ A AS ），原子荧光光谱法（ A FS ）以及 X 射线荧光光谱法（X FS）等。 分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的 变化产生的，表现形式为带光谱。属于这类分析方法的有紫 外 - 可见分光光度法（ U V - Vi s），红外光谱法（ IR ），分子荧光光谱法（ M FS）和分子磷光光谱法（ M PS）等。 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。 本章主要介绍光谱法。 一、发射光谱法 物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程 获得能量，变为激发态原子或分子 M * ，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱。 M *M + hv 通过测量物质的发射光谱的波长和强度进行定性和 定量分析的方法叫做发射光谱分析法。 根据发射光谱所在的光谱区和激发方法不同，发射光谱法分为： 1.射线光谱法
色谱分析法导论
第14章色谱分析法导论 【14-1】 在仪器分析中，色谱的独特特点是什么？ 答：具有能同时进行分离和分析的特点。 【14-2】 导致谱带展宽的因素有哪些？ 【14-3】 哪些参数可以改进色谱分离的分离度以及怎样在色谱图上测定这些参数？ 【14-4】 影响选择性因子α的参数有哪些？ 【14-5】 如何控制和调节容量因子k '？ 【14-6】 色谱柱效n 由哪些因素决定？如何提高柱效？ 答：根据速率理论，影响n 的因素有： （1）固定相，包括固定相的粒径、填充均匀程度、固定液种类、液膜厚度等。 （2）流动相，包括流动相的种类、组成、流速 （3）柱温。 提高柱效的方法有： （1）优化流动相组成、流速及柱温来优化柱效。 （2）增大柱长可以增加理论塔板数，但会使分析时间增长。 （3）降低塔板高度H 。 【14-7】 色谱定量分析中，为什么要定量校正因子？校正因子有几种表示方法？实验中如何测定定量校正因子？ 【14-8】 已知某色谱峰的半峰宽为4.708mm ，求此色谱峰的峰底宽。 答：8.000mm 【14-9】 组分A ，B 在某气液色谱柱上的分配系数分别为495和467。试问在分离时哪个组分先流出色谱柱？ 答：根据分配系数的定义：a g c K c = ，K 值表示组分与固定相作用力的差异，K 值大，说明组分与固定相的亲和力越大，其在柱中滞留的时间长。由于A 组分的分配系数大于B 组分，因此B 组分先流出色谱柱。 【14-10】 组分A 从色谱柱流出需15.0min ，组分B 流出需25.0min ，而不被色谱柱保留的组分P 流出色谱柱需2.0min 。问: （1）B 组分相对于A 组分的相对保留时间是多少? （2）A 组分相对于B 的相对保留时间是多少? （3）组分A 在柱中的容量因子是多少? （4）组分A 通过流动相的时间占通过色谱柱的总时间的百分之几？ （5）组分B 通过固定相上平均停留时间是多少? 解：（1）/B A t t =(25.0-2.0)/(15.0-2.0)=17.7 （2）/A B t t =(15.0-2.0)/(25.0-2.0)=0.57
第2章 光谱分析法导论
第2章光谱分析法导论 2.1 内容提要 2.1.1 基本概念 光分析法—以物质的光学性质为基础建立的分析方法，称为光学分析法，简称光分析法。 光谱分析法—以测量光与物质相互作用，引起原子、分子内部量子化能级之间跃迁产生的发射、吸收、散射等波长与强度的变化关系为基础的光分析法，称为光谱分析法。 非光谱分析法—利用光与物质作用时所产生的折射、干涉、衍射和偏振等基本性质的变化来达到分析测定目的的光分析法，主要有折射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二色性法等。 光发射—受激粒子由高能态跃迁回到低能态（包括基态）时，以光辐射形式释放多于能量的现象。 光吸收—当光与物质接触时，某些频率的光被选择性的吸收并使其强度减弱，这种现象被称为物质对光的吸收。 光散射—光通过不均匀介质时，如果有一部分光沿着其他方向传播，这种现象称为光的散射。 光折射—当光从一种透明介质进入另一种透明介质时，光束的前进方向发生改变的现象，称为光的折射。 光衍射—光波绕过障碍物而弯曲向后传播的现象，称为光的衍射。 光偏振—天然光通过某些物质后，变为只在一个固定方向有振动的光，称为平面偏振光，这种现象称为偏振。 光的旋光色散—平面偏振光进入旋光活性物质时，使得构成偏振光的左、右两圆偏振光的传播速度变得不一样，这种现象称为旋光色散。 光的圆二色性—偏振光与物质相互作用后，由于对左、右圆偏振光的吸收情况不同导致两圆偏振光的振幅和能量也不相同，并形成一个沿着椭圆运动的椭圆偏振光，这种现象称为圆二色性。 光的波粒二象性—指光既有波动性又有粒子性。 吸收光谱—物质的粒子吸收某特定的光子后，由低能级跃迁到较高能级，当把物质对光的吸收情况按照波长的次序排列记录下来，就得到
第2章 光谱分析法导论解析
第 2章光谱分析法导论 2.1 内容提要 2.1.1 基本概念 光分析法—以物质的光学性质为基础建立的分析方法,称为光学分析法,简称光分析法。 光谱分析法—以测量光与物质相互作用,引起原子、分子内部量子化能级之间跃迁产生的发射、吸收、散射等波长与强度的变化关系为基础的光分析法,称为光谱分析法。 非光谱分析法—利用光与物质作用时所产生的折射、干涉、衍射和偏振等基本性质的变化来达到分析测定目的的光分析法, 主要有折射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二色性法等。 光发射—受激粒子由高能态跃迁回到低能态(包括基态时,以光辐射形式释放多于能量的现象。 光吸收—当光与物质接触时,某些频率的光被选择性的吸收并使其强度减弱,这种现象被称为物质对光的吸收。 光散射—光通过不均匀介质时, 如果有一部分光沿着其他方向传播, 这种现象称为光的散射。 光折射—当光从一种透明介质进入另一种透明介质时,光束的前进方向发生改变的现象,称为光的折射。 光衍射—光波绕过障碍物而弯曲向后传播的现象,称为光的衍射。光偏振—天然光通过某些物质后, 变为只在一个固定方向有振动的光,称为平面偏振光,这种现象称为偏振。
光的旋光色散—平面偏振光进入旋光活性物质时,使得构成偏振光的左、右两圆偏振光的传播速度变得不一样,这种现象称为旋光色散。光的圆二色性—偏振光与物质相互作用后,由于对左、右圆偏振光的吸收情况不同导致两圆偏振光的振幅和能量也不相同,并形成一个沿着椭圆运动的椭圆偏振光,这种现象称为圆二色性。 光的波粒二象性—指光既有波动性又有粒子性。 吸收光谱—物质的粒子吸收某特定的光子后,由低能级跃迁到较高能级,当把物质对光的吸收情况按照波长的次序排列记录下来,就得到 吸收光谱。 发射光谱—吸收了能量(光能、热能、电能或其他能量的粒子, 由高能级跃迁到底能级时,如果以光辐射形式释放出多余的能量,当把光的辐射按波长次序排列记录下来,就得到发射光谱。 分子光谱 (带状光谱—处于气态或溶液中的分子 ,当发生能级跃迁时,所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱,称为分子光谱。 原子光谱 (线状光谱—气态原子发生能级跃迁时,能发射或吸收一定频率(波长的电磁辐射,经过光谱仪所得到的一条条分立的线状光谱,称为原子光谱。 固体光谱—炽热的固体物质及复杂分子受激后, 发射出波长范围相当广阔的连续光谱,称为固体光谱。 连续光谱—有连续分布的波长的光组成的光谱,称为连续光谱。转动光谱—反映分子纯转动能级跃迁引起的转动能量的变化的这部分光谱称为转动光谱。 振动光谱—反映分子纯振动能级跃迁引起的振动能量的变化的这部分光谱称为振动光谱。