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1、第六章第六章 紫外吸收光谱分析紫外吸收光谱分析 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 光的基本性质光的基本性质 一、光学分析法一、光学分析法（一）光学分析法（一）光学分析法 依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用而建立起来的各种分析法的统称。射相互作用而建立起来的各种分析法的统称。 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）分类：（二）分类： 1光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物光谱法：利用
2、物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射射或散射 、 辐射等电磁辐射的强度随波长变化辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法的定性、定量分析方法 按能量交换方向分按能量交换方向分按能量交换方向分按能量交换方向分 吸收光谱法吸收光谱法吸收光谱法吸收光谱法 发射光谱法发射光谱法发射光谱法发射光谱法 按作用结果不同分按作用结果不同分按作用结果不同分按作用结果不同分 原子光谱原子光谱原子光谱原子光谱线状光谱线状光谱线状光谱线状光谱 分子光谱分子光谱分子光谱分子光谱带状光谱带状光谱带状光谱带状光谱病原体侵入机体，消弱机体防
3、御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2 2非非光光谱谱法法：利利用用物物质质与与电电磁磁辐辐射射的的相相互互作作用用测测定定电电磁磁辐辐射射的的反反射射、折折射射、干干涉涉、衍衍射射和和偏偏振振等等基本性质变化的分析方法基本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、分类：折射法、旋光法、比浊法、射线衍射法射线衍射法3 3光谱法与非光谱法的区别：光谱法与非光谱法的区别：光谱法：内部能级发生变化光谱法：内部能级发生变化光谱法：内部能级发生变化光谱法：内部能级发生变化 原子吸收原子吸收原子吸收原子吸收/ / / /发射光谱法：原子外层电子能级跃
4、迁发射光谱法：原子外层电子能级跃迁发射光谱法：原子外层电子能级跃迁发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收分子吸收分子吸收分子吸收/ / / /发射光谱法：分子外层电子能级跃迁发射光谱法：分子外层电子能级跃迁发射光谱法：分子外层电子能级跃迁发射光谱法：分子外层电子能级跃迁非光谱法：内部能级不发生变化非光谱法：内部能级不发生变化非光谱法：内部能级不发生变化非光谱法：内部能级不发生变化 仅测定电磁辐射性质改变仅测定电磁辐射性质改变仅测定电磁辐射性质改变仅测定电磁辐射性质改变 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、发射光谱
5、、发射光谱4、吸收光谱、吸收光谱 例：例：-射线；射线；x-x-射线；荧光射线；荧光例：原子吸收光谱，分子吸收光谱例：原子吸收光谱，分子吸收光谱病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、光谱法仪器二、光谱法仪器分光光度计分光光度计主要特点：五个单元组成主要特点：五个单元组成光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器样品池样品池样品池样品池检测器检测器检测器检测器记录装置记录装置记录装置记录装置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三、光的基本性质三、光的
6、基本性质 光是一种电磁波光是一种电磁波 ，具有波动性和微粒性具有波动性和微粒性 1 1、波动性、波动性 2 2、微粒性、微粒性 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例如：例如： 为为200nm200nm的光，一个光量子的能量是：的光，一个光量子的能量是： 由于光量子能量小（由于光量子能量小（1010-19-19J J），因此定义：），因此定义： 1eV 1eV（电子伏）（电子伏）= 1.6021= 1.6021 1010-19 -19 J J 则则病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位
7、生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 紫外吸收光谱的基本原理紫外吸收光谱的基本原理 一、分子吸收光谱的产生一、分子吸收光谱的产生 能级：电子能级、振动能级、转动能级价电子运动：电子绕原子核作相对运动价电子运动：电子绕原子核作相对运动原原子子振振动动：分分子子中中原原子子或或原原子子团团在在其其平平衡衡位位置置上上作作相对振动相对振动分子转动：整个分子绕其重心作旋转运动分子转动：整个分子绕其重心作旋转运动分子平动：分子平动：跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v E分
8、子分子 = E电子电子 +E振动振动 +E转动转动 +E平动平动v式中：式中：vE电子电子代表代表 分子中电子跃迁的能量分子中电子跃迁的能量vE振动振动代表分子的振动能量代表分子的振动能量vE转动转动代表分子的转动能量，和分子的代表分子的转动能量，和分子的转动惯量有关转动惯量有关vE总总代表分子的总能量代表分子的总能量vE平动平动代表分子的平动能量，只和温度代表分子的平动能量，只和温度有关，对分子吸收光谱意义不大，可以不考有关，对分子吸收光谱意义不大，可以不考虑虑病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 按照量子力学的观点，
9、分子吸收外界能量时，只能吸收等按照量子力学的观点，分子吸收外界能量时，只能吸收等于两个能级之差的能量，否则不能被吸收。于两个能级之差的能量，否则不能被吸收。 式中：式中：E2终止态的能量终止态的能量 E1起始态的能量起始态的能量 E光子的能量光子的能量病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程双原子分子能级示意图双原子分子能级示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引
10、起不同程度的病理生理过程 分分子子的的“电电子子光光谱谱” ” 是是由由许许多多线线光光谱谱聚聚集集在在一一起起的的带带光光谱谱组组成成的的谱谱带带，称称为为“带带状状光光谱谱”。 由由于于各各种种物物质质分分子子结结构构不不同同 对对不不同同能能量量的的光光子子有有选选择择性性吸吸收收 吸吸收收光光子子后后产产生生的的吸吸收收光光谱谱不不同同 利利用用物物质质的的光光谱谱进进行行物物质分析的依据。质分析的依据。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、光的吸收定律二、光的吸收定律 当一束平行的单色光照射均匀的有色溶液时，
11、当一束平行的单色光照射均匀的有色溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被比色皿的表面反射。比色皿的表面反射。 如果入射光的强度为如果入射光的强度为I I0 0，吸收光的强度为，吸收光的强度为IaIa，透过光的强度为，透过光的强度为ItIt，反射光的强度为，反射光的强度为IrIr，则，则: : I I0 0Ia Ia It It Ir Ir 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 在吸光光度法中，由于采用同样质料的比色在吸光光度法中，由于采用同样质料的比色皿进行测量，反射光
12、的强度基本上相同，其影皿进行测量，反射光的强度基本上相同，其影响可以相互抵消，上式可简化为响可以相互抵消，上式可简化为: : I I0 0IaIa It It 透过光的强度透过光的强度ItIt；与入射光的强度；与入射光的强度IoIo比之比比之比称为透光度或透光率，用称为透光度或透光率，用T T表示。表示。 T T It/Io It/Io病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（1 1） Lambert 定律定律 当一束单色光通过当一束单色光通过浓度一定浓度一定的溶液时，液层的溶液时，液层厚度愈大，光线强度减弱愈显著。厚度愈大
13、，光线强度减弱愈显著。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2 2） Beer Beer 定律定律 当一束单色光通过当一束单色光通过液层厚度一定液层厚度一定的溶液时，溶液的浓的溶液时，溶液的浓度愈大，光线强度减弱愈显著。度愈大，光线强度减弱愈显著。 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 令：令：A = - log T，A定义为吸光度定义为吸光度 A=-logT=ELC 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁
14、殖，引起不同程度的病理生理过程例例1. 有一单色光通过厚度为有一单色光通过厚度为1cm的有色溶液的有色溶液,其其强度减弱强度减弱20%。若通过。若通过5cm厚度的相同溶液厚度的相同溶液, 其强度减弱百分之几其强度减弱百分之几? 解：解： lglgT T1 1 c c1 1 = = lg lgT T2 2 5 5c c1 1 lglgT T2 2 = 5lg= 5lgT T1 1= 5lg0.80 = - 0.485= 5lg0.80 = - 0.485 T2= 32.7% , 即减弱即减弱67.3% 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程
15、度的病理生理过程 吸光度具有加和性。吸光度具有加和性。A A总总Aa + Ab + Ac + Aa + Ab + Ac + 。 应用应用; ; 进进行行光光度度分分析析时时，试试剂剂或或溶溶剂剂有有吸吸收收，则则可可由由所所测测的的总总吸吸光光度度 A A 中中扣扣除除，即即 以以试试剂剂或或溶溶剂剂为空白的依据；为空白的依据； 测定多组分混合物；测定多组分混合物； 校正干扰。校正干扰。 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2 2、吸光系数、吸光系数 定性的依据定性的依据: :在一定条件下（如单色光波在一定条件下（如单色
16、光波长，溶剂一定、温度一定等），不同物质对长，溶剂一定、温度一定等），不同物质对同一波长的单色光，可以有不同的吸光系数。同一波长的单色光，可以有不同的吸光系数。 定量的依据定量的依据: :在稀溶液的条件下，液在稀溶液的条件下，液层层厚度厚度一定一定时时，吸光度和，吸光度和浓浓度呈度呈线线性关系，此性关系，此时时吸吸光系数是斜率，其光系数是斜率，其值值越大，灵敏度越高越大，灵敏度越高 。 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（1 1）摩尔吸光系数）摩尔吸光系数： 含义：指浓度为含义：指浓度为 1mol/L 1mol/L 的溶液，在液层厚度为的溶液，在液层厚度为1cm1cm时的吸光度。时的吸光度。 10104 4 ，为强吸收，为强吸收 10 102 210104 4，为中强吸收，为中强吸收 10102 2，为弱吸收，为弱吸收 （2 2）比吸收系数或称为百分吸收系数，）比吸收系数或称为百分吸收系数， 含义：指浓度为含义：指浓度为1 1（w/vw/v）的溶液，用厚度为）的溶液，用厚度为1cm1cm吸收池时的吸光度吸收池时
