第九章光谐分简
第九章 光谱分析简介
光谱分新方法 ·光谱分析方法( Spectrometry)是基于电磁辐射 与物质相互作用产生的特征光谱波长与强度进行 物质分析的方法。 它涉及物质的能量状态、状态跃迁以及跃迁强度 等方面。通过物质的组成、结构及內部运动规律 的研究,可以解释光谱学的规律;通过光谱学规 律的研究,可以揭示物质的组成、结构及内部运 动的规律。 光谱分析方法包括各种吸收光谱分析和发射光谱 分析法以及散射光谱(拉曼散射谱)分析法(本 书未介绍拉曼光谱)
光谱分析方法 • 光谱分析方法（Spectrometry）是基于电磁辐射 与物质相互作用产生的特征光谱波长与强度进行 物质分析的方法。 • 它涉及物质的能量状态、状态跃迁以及跃迁强度 等方面。通过物质的组成、结构及内部运动规律 的研究，可以解释光谱学的规律；通过光谱学规 律的研究，可以揭示物质的组成、结构及内部运 动的规律。 • 光谱分析方法包括各种吸收光谱分析和发射光谱 分析法以及散射光谱（拉曼散射谱）分析法（本 书未介绍拉曼光谱）
光谱分新方法 ·吸收光谱与发射光谱按发生作用的物质微 粒不同可分为原子光谱和分子光谱等。 由于吸收光谱与发射光谱的波长与物质微 粒辐射跃迁的能级能量差相应,而物质微 粒能级跃迁的类型不同,能级差的范围也 不同,因而吸收或发射光谱波长范围(谱域 不同。 ·据此,吸收或发射光谱又可分为红外光谱、 紫外光谱、可见光谱、X射线谱等
光谱分析方法 • 吸收光谱与发射光谱按发生作用的物质微 粒不同可分为原子光谱和分子光谱等。 • 由于吸收光谱与发射光谱的波长与物质微 粒辐射跃迁的能级能量差相应，而物质微 粒能级跃迁的类型不同，能级差的范围也 不同，因而吸收或发射光谱波长范围(谱域) 不同。 • 据此，吸收或发射光谱又可分为红外光谱、 紫外光谱、可见光谱、X射线谱等
§9。光谱分祈基本愿理—物 的结构与能恋 、原子结构与原子能态 众所周知,原子是由原子核以及核外电子组成的, 核外电子围绕原子核运动。 按照量子力学的概念,原子核外电子只能在一些 确定的轨道上围绕核运动,不同的轨道具有不同 的能量,它们分别处于一系列不连续的、分立的 稳定状态,这种不连续的能态,称为能级 (energy level) 顺序固定的能级,对于自由电子能级中间的能量 值是禁止的
§9.1 光谱分析基本原理——物质 的结构与能态 • 一、原子结构与原子能态 • 众所周知，原子是由原子核以及核外电子组成的， 核外电子围绕原子核运动。 • 按照量子力学的概念，原子核外电子只能在—些 确定的轨道上围绕核运动，不同的轨道具有不同 的能量，它们分别处于一系列不连续的、分立的 稳定状态，这种不连续的能态，称为能级 （energy level）。 • 这就是说原子中的电子只能具有某些分立而位置 顺序固定的能级，对于自由电子能级中间的能量 值是禁止的
、【子结构与子 原子里所能具有的各种状态中能量最低的状态(E0) 称为基态( ground state)。如果外层电子(又称价电 子)吸收了一定的能量就会迁移到更外层的轨道上,这 时电子就处于较高能量(高于基态)的量子状态叫激发 态( excited state)。而从一个能级所对应的状态到另 个能级所对应的状态的变化称为跃迁( transition) 电子从基态E0能级,跃迁到E1能级,由于E1>E0,则 可以说电子吸收了能量使它处在激发态了,同样,E2 相对于E1和E0,E3相对于E2、E1和E0也都是激发态。 处在激发态的电子是不稳定的,它将通过发射光子或与 其它粒子发生作用释放多余的能量,重新回复到原来的 基态
一、原子结构与原子能态 • 原子里所能具有的各种状态中能量最低的状态（E0） 称为基态（ground state）。如果外层电子(又称价电 子)吸收了一定的能量就会迁移到更外层的轨道上，这 时电子就处于较高能量（高于基态）的量子状态叫激发 态（excited state）。而从一个能级所对应的状态到另 一个能级所对应的状态的变化称为跃迁（transition） • 电子从基态E0能级，跃迁到E1能级，由于E1>E0，则 可以说电子吸收了能量使它处在激发态了，同样，E2 相对于E1和E0，E3相对于E2、E1和E0也都是激发态。 处在激发态的电子是不稳定的，它将通过发射光子或与 其它粒子发生作用释放多余的能量，重新回复到原来的 基态