第一节概述 一、辐射的吸收与发射 1辐射的吸收与吸收光谱 2辐射的发射与发射光谱 3.光谱的分类
6 第一节 概述 一、辐射的吸收与发射 1.辐射的吸收与吸收光谱 2.辐射的发射与发射光谱 3.光谱的分类
1.辐射的吸收与吸收光谱 辐射的吸收是指辐射通过物质时,其中某些频率的辐射被 组成物质的粒子(原子、离子或分子等)选择性地吸收, 从而使辐射强度减弱的现象。 辐射吸收的实质在于辐射使物质粒子发生由低能级(一般为 基态)向高能级(激发态)的能级跃迁。 ● 被选择性吸收的辐射光子能量应为跃迁后与跃迁前两个能 级间的能量差,即 hy=△E=E2-Eu ● 式中:E,与E一高能级与低能级能量。 辐射(能量)被吸收的程度(一般用吸光度)与V或入的关系(曲 线),即辐射被吸收程度对ν或)的分布称为吸收光谱
7 1. 辐射的吸收与吸收光谱 ⚫ 辐射的吸收是指辐射通过物质时,其中某些频率的辐射被 组成物质的粒子(原子、离子或分子等)选择性地吸收, 从而使辐射强度减弱的现象。 ⚫ 辐射吸收的实质在于辐射使物质粒子发生由低能级(一般为 基态)向高能级(激发态)的能级跃迁。 ⚫ 被选择性吸收的辐射光子能量应为跃迁后与跃迁前两个能 级间的能量差,即 ⚫ 式中:E2与E1——高能级与低能级能量。 ⚫ 辐射(能量)被吸收的程度(一般用吸光度)与或的关系(曲 线),即辐射被吸收程度对或的分布称为吸收光谱
Vo 吸收线轮廓 吸收线轮廓与半宽度 表征吸收线轮廓(峰)的参数: 中心频率v。(峰值频率): 最大吸收系数对应的频率; 中心波长:2(nm) 半宽度:△o
8 表征吸收线轮廓 ( 峰 )的参数: 中心频率 O (峰值频率) : 最大吸收系数对应的频率; 中心波长: λ(nm) 半 宽 度: Δ O
2.辐射的发射与发射光谱 ●●● ·辐射的发射是指物质吸收能量后产生电磁辐射的现 象。 ● 辐射发射的实质在于辐射跃迁,即当物质的粒子吸 收能量被激发至高能态E)后,瞬间返回基态或低能 态(E),多余的能量以电磁辐射的形式释放出来。 发射的电磁辐射频率取决于辐射前后两个能级的能 量(E2与E)之差,即 =AE=E2-E h ·辐射的发射,前提是使物质吸收能量即激发。物质 激发的方式分为两类:非电磁辐射激发(非光激发)和 电磁辐射激发(光激发)
9 2. 辐射的发射与发射光谱 ⚫ 辐射的发射是指物质吸收能量后产生电磁辐射的现 象。 ⚫ 辐射发射的实质在于辐射跃迁,即当物质的粒子吸 收能量被激发至高能态(E2 )后,瞬间返回基态或低能 态(E1 ),多余的能量以电磁辐射的形式释放出来。 ⚫ 发射的电磁辐射频率取决于辐射前后两个能级的能 量(E2与E1 )之差,即 ⚫ 辐射的发射,前提是使物质吸收能量即激发。物质 激发的方式分为两类:非电磁辐射激发(非光激发)和 电磁辐射激发(光激发)
辐射的发射与发射光谱(续) ·非电磁辐射激发又有热激发与电激发等多种方式。 。电弧、火花等放电光源和火焰等通过热运动的粒子 碰撞而使物质激发称为热激发,而通过被电场加速 的电子轰击使物质激发则称为电(子)激发。 ·电磁辐射激发又称为光致发光,作为激发源的辐射 光子称一次光子,而物质微粒受激后辐射跃迁发射 的光子(二次光子)称为荧光或磷光。 ·吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短 (108~104s)则称为荧光;延误时间较长(104~10s)则 称为磷光。 10
10 辐射的发射与发射光谱(续) ⚫ 非电磁辐射激发又有热激发与电激发等多种方式。 ⚫ 电弧、火花等放电光源和火焰等通过热运动的粒子 碰撞而使物质激发称为热激发,而通过被电场加速 的电子轰击使物质激发则称为电(子)激发。 ⚫ 电磁辐射激发又称为光致发光,作为激发源的辐射 光子称一次光子,而物质微粒受激后辐射跃迁发射 的光子(二次光子)称为荧光或磷光。 ⚫ 吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短 (10-8~10-4 s)则称为荧光;延误时间较长(10-4~10s)则 称为磷光