光谱定性分析的基本原理是什么

光谱定性分析的基本原理是什么,第1张

光谱定性分析的基本原理是:由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下,可以产生各自的特征谱线,其波长是由每种元素的原子性质决定的,具有特征性和唯一性,因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在。

其优点是灵敏,迅速。历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素,如铷,铯,氦等。

扩展资料:

通过光谱的研究,人们可以得到原子、分子等的能级结构、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的信息。与此同时,光谱学方法应用在获取物质组成方面的信息,为化学分析提供了多种重要的定性与定量的分析方法。

原子发射光谱即可依据某元素的特征波长判断是否为该元素,对于子吸收光谱由于通常是单元素分析,且光源即为待测元素灯,因此,一般不采用子吸收光谱来定性。

而分子光谱属于连续光谱,一般根据其光谱的形状以及某些征峰来定性,但由于分子光谱的形状除了与物质的分子本身结构有关,还受其它多个因素的影响,某些分子光谱,如紫外可见吸收光谱特征性不明显,单独用于定性往往有一定的困难。

参考资料来源:百度百科——光谱定性分析

参考资料来源:百度百科——光谱分析

光谱分析的三个基本过程是能源提供能量、能量与被测物相互作用、产生被检测信号。

一、能源提供能量。

1、摄取适当的能量是运动员饮食的基础,因为它有助于优化身体功能,同时也决定着宏量营养素和微量营养素的摄取能力,并协助调控身体成分。

2、人体就像一个努力运转着的高效工厂,通过消化、吸收和代谢,将从食物当中摄取的化学能量,转化为肌肉收缩所需要的动能。

3、同时也可以利用这种化学能量来合成新的产物,如化学信使或结构蛋白,并将部分能量储存在糖原和脂肪组织中,而且还有助于废物排出。

二、能量与被测物相互作用。

1、反射定律指光射到一个界面上时,其入射光线与反射光线成相同角度。光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射。

2、而反射时会出现以下情况,反射线跟入射线和法线在同一平面内。反射线和入射线分居法线两侧,并且与界面法线的夹角相等。反射角等于入射角。

3、BRDF描述了入射光线经过某个表面反射后如何在各个出射方向上分布这可以是从理想镜面反射到漫反射、各向同性或者各向异性的各种反射。

三、产生被检测信号。

1、可能是电脑显示器的数据线接触不良,排线出现松脱导致的故障。

2、电脑显示屏的屏线折断或者接触不良,就造成没有图像信号传送到屏幕上显示,出现检测信号线或导致黑屏现象的发生。

3、这种情况可以检查屏幕的数据线和屏幕排线是否出现问题,如果出现了断线或乱线的情况,可以让专业维修的人员重新插好屏线、更换屏线,或者更换电脑屏幕。

光谱

光谱

光波是由原子内部运动的电子产生的.各种物质的原子内部电子的运动情况不同,所以它们发射的光波也不同.研究不同物质的发光和吸收光的情况,有重要的理论和实际意义,已成为一门专门的学科——光谱学.下面简单介绍一些关于光谱的知识.

分光镜观察光谱要用分光镜,这里我们先讲一下分光镜的构造原理.图6-18是分光镜的构造原理示意图.它是由平行光管A、三棱镜P和望远镜筒B组成的.平行光管A的前方有一个宽度可以调节的狭缝S,它位于透镜L1的焦平面①处.从狭缝射入的光线经透镜L1折射后,变成平行光线射到三棱镜P上.不同颜色的光经过三棱镜沿不同的折射方向射出,并在透镜L2后方的焦平面MN上分别会聚成不同颜色的像(谱线).通过望远镜筒B的目镜L3,就看到了放大的光谱像.如果在MN那里放上照相底片,就可以摄下光谱的像.具有这种装置的光谱仪器叫做摄谱仪.

发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱.发射光谱有两种类型:连续光谱和明线光谱.

连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱(彩图6).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.

只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱(彩图7).明线光谱中的亮线叫做谱线,各条谱线对应于不同波长的光.稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱.明线光谱是由游离状态的原子发射的,所以也叫原子光谱.观察气体的原子光谱,可以使用光谱管(图6-19),它是一支中间比较细的封闭的玻璃管,里面装有低压气体,管的两端有两个电极.把两个电极接到高压电源上,管里稀薄气体发生辉光放电,产生一定颜色的光.

观察固态或液态物质的原子光谱,可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧,使它们气化后发光,就可以从分光镜中看到它们的明线光谱.

实验证明,原子不同,发射的明线光谱也不同,每种元素的原子都有一定的明线光谱.彩图7就是几种元素的明线光谱.每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光,因此,明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线.利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构.

吸收光谱高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的光)通过物质时,某些波长的光被物质吸收后产生的光谱,叫做吸收光谱。例如,让弧光灯发出的白光通过温度较低的钠气(在酒精灯的灯心上放一些食盐,食盐受热分解就会产生钠气),然后用分光镜来观察,就会看到在连续光谱的背景中有两条挨得很近的暗线(见彩图8.分光镜的分辨本领不够高时,只能看见一条暗线).这就是钠原子的吸收光谱.值得注意的是,各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应.这表明,低温气体原子吸收的光,恰好就是这种原子在高温时发出的光.因此,吸收光谱中的谱线(暗线),也是原子的特征谱线,只是通常在吸收光谱中看到的特征谱线比明线光谱中的少.

光谱分析由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成.这种方法叫做光谱分析.做光谱分析时,可以利用发射光谱,也可以利用吸收光谱.这种方法的优点是非常灵敏而且迅速.某种元素在物质中的含量达10-10克,就可以从光谱中发现它的特征谱线,因而能够把它检查出来.光谱分析在科学技术中有广泛的应用.例如,在检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯度的要求时,就要用到光谱分析.在历史上,光谱分析还帮助人们发现了许多新元素.例如,铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被发现的.光谱分析对于研究天体的化学组成也很有用.十九世纪初,在研究太阳光谱时,发现它的连续光谱中有许多暗线(参看彩图9,其中只有一些主要暗线).最初不知道这些暗线是怎样形成的,后来人们了解了吸收光谱的成因,才知道这是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱.仔细分析这些暗线,把它跟各种原子的特征谱线对照,人们就知道了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等几十种元素.

光谱分析仪能检测看到肉眼无法分辨的光谱,如红外线、微波、紫外线、X射线等;通过光谱仪测知物品中含有何种元素;光谱仪可对物质的结构和成分进行定量分析和处理;可通过光探测器的不同波长的位置,来测量谱线的强度。

光谱仪是将成分复杂的光,分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成。利用光谱仪可测量物体表面反射的光线,通过光谱仪将物体的反射光分解,光谱分析仪能清楚的检测出物质中所含的元素,在工业生产中有很大的作用。

光谱分析仪介绍

光谱分析仪的分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收,由发射光谱被减弱的程度,进而求得样品中待测元素的含量。把试样在能量的作用下蒸发、原子化,并使气态原子的外层电子激发至高能态。

当从较高的能级跃迁到较低的能级时,原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。这一过程称为蒸发、原子化和激发,需借助于激发光源来实现。把原子所产生的辐射进行色散分光,按波长顺序记录在感光板上,就可呈现出有规则的光谱线条,即光谱图。

百度百科——光谱分析仪

光谱分析是19世纪的重大科学成就,由于光谱分析,使得化学家可以指出微小元素的情况,而天文学家也开始走向天文物理。至于冶金、工程等方面,也可以精密地确定出微量物质从而断定质量与事故。

光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成和相对含量的方法,是以分子和原子的光谱学为基础建立起的分析方法。

其优点是灵敏,迅速。历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素,如铷,铯,氦等。

根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种;根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。

物理原理:

任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的,原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此,一个原子核可以具有多种能级状态。

能量最低的能级状态称为基态能级(E0=0),其余能级称为激发态能级,而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下,原子处于基态,核外电子在各自能量最低的轨道上运动。

如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子,当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态跃迁到相应的激发态。原来提供能量的光经分光后谱线中缺少了一些特征光谱线,因而产生原子吸收光谱。

电子跃迁到较高能级以后处于激发态,但激发态电子是不稳定的,大约经过10-8秒以后,激发态电子将返回基态或其它较低能级,并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去,这个过程称原子发射光谱。

可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量,而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

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