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1、泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章第二章光学分析法导论光学分析法导论1光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论原子光谱和分子光谱原子光谱和分子光谱电电磁磁辐辐射射2光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第一节第一节电磁辐射电磁辐射 光学分析法：根据物质发射的电磁辐射或电磁辐光学分析法：根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用建立
2、起来的一类分析方法（射与物质相互作用建立起来的一类分析方法（OpticalMethodsofAnalysis）。）。主要应用在主要应用在物质组成和结构的研究，基团的识别，物质组成和结构的研究，基团的识别，几何构型的确定，表面分析；定量分析几何构型的确定，表面分析；定量分析等方面等方面3光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论电磁辐射：以巨大速度通过空间，不需要以任何电磁辐射：以巨大速度通过空间，不需要以任何物质作为物质作为传播媒介的一种能量。传播媒介的一种能量。一、电磁辐射的性质一、电磁辐射的性质这些电磁
3、辐射包括从这些电磁辐射包括从 射线射线到到无线电波无线电波的所有电磁的所有电磁波谱范围波谱范围(不只局限于光学光谱区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、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。反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等。4光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论(一一)光的波动性光的波动性电磁辐射为正弦波（波长、频率、速度、振幅）。电磁辐射为正弦波（波长、频率、速度、振幅）。与其它波，如声波不同，电磁波不需传播介质，可在与其它
4、波，如声波不同，电磁波不需传播介质，可在真空中传输。真空中传输。 磁场磁场传播方向传播方向电场电场图图2.1单光色平面偏振光的传播单光色平面偏振光的传播y=Asin( t+ )=Asin(2 vt+ )5光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论 频率频率 ：一秒内电磁场振荡的次数，单位：一秒内电磁场振荡的次数，单位HzHz或或s s-1-1。波长波长 ：是电磁波相邻两个同位相点之间的距离，单是电磁波相邻两个同位相点之间的距离，单位有位有cmcm、 m m、nmnm。波速波速 ：电磁辐射传播的速度，电磁辐射
5、在不同介电磁辐射传播的速度，电磁辐射在不同介质中传播速度是不同，只有在质中传播速度是不同，只有在真空中真空中所有电磁辐射所有电磁辐射的传播速度才相同，都等于光速。的传播速度才相同，都等于光速。 c = c = = 310 = 31010 10 cmscms-1-1波数波数 : : 是是1 cm1 cm内波的数目，单位为内波的数目，单位为cmcm-1-1。 = 1/ = 1/ 6光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论(二二)光的粒子性光的粒子性当物质发射电磁辐射或者电磁辐射被物质吸收时，当物质发射电磁辐射
6、或者电磁辐射被物质吸收时，就会发生能量跃迁。此时，电磁辐射不仅具有波的特就会发生能量跃迁。此时，电磁辐射不仅具有波的特征，而且具有粒子性，最著名的例子是光电效应现象征，而且具有粒子性，最著名的例子是光电效应现象的发现。的发现。1）光电效应（）光电效应（Photoelectriceffect）现现象象：1887，HeinrichHetz（在在光光照照时时，两两间间隙隙间间更更易发生火花放电现象）易发生火花放电现象）解释：解释：1905，Einstein理论，理论，E=h 证明：证明：1916，Millikan（真空光电管）（真空光电管）7光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光
7、学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论2）能态（能态（Energystate）量子理论量子理论(MaxPlanck，1900)：物物质质粒粒子子总总是是处处于于特特定定的的不不连连续续的的能能量量状状态态，即即能能量量是是量量子子化化的的；处处于于不不同同能能量量状状态态粒粒子子之之间间发发生生能能量量跃跃迁迁时的能量差时的能量差 E可用可用h 表示。表示。两个重要推论：两个重要推论：物物质质粒粒子子存存在在不不连连续续的的能能态态，各各能能态态具具有有特特定定的的能能量量。当当粒粒子子的的状状态态发发生生变变化化时时，该该粒粒子子将将吸吸收收或或发发射射完完
8、全全等等于两个能级之间的能量差；反之亦是成立的，即于两个能级之间的能量差；反之亦是成立的，即 E=E1-E0=h 8光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论二、电磁波谱二、电磁波谱图2.2电磁辐射波谱图电磁辐射波谱图9光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论电磁波谱与现代仪器分析方法电磁波谱与现代仪器分析方法电磁波谱与现代仪器分析方法电磁波谱与现代仪器分析方法波谱区波谱区波谱区波谱区 - -射线射线射线射线波长波长波
9、长波长5140 5140 pmpm跃迁类型跃迁类型跃迁类型跃迁类型核能级核能级核能级核能级X-X-射线射线射线射线远紫外光远紫外光远紫外光远紫外光1010- -3 310nm10nm10200n10200nmm原子内层电子原子内层电子原子内层电子原子内层电子莫斯鲍尔光谱法莫斯鲍尔光谱法莫斯鲍尔光谱法莫斯鲍尔光谱法: : - -射线射线射线射线原子核原子核原子核原子核 - -射线吸射线吸射线吸射线吸收收收收X-X-射线吸收射线吸收射线吸收射线吸收光谱法光谱法光谱法光谱法: : X-X-射线射线射线射线/ /放射源放射源放射源放射源原子内层电子（原子内层电子（原子内层电子（原子内层电子（n10)n
10、10)X-X-射线吸收射线吸收射线吸收射线吸收X-X-荧光荧光荧光荧光光谱法光谱法光谱法光谱法: : X-X-射线射线射线射线原子内层电子原子内层电子原子内层电子原子内层电子 特征特征特征特征X-X-射线发射射线发射射线发射射线发射远紫外光远紫外光远紫外光远紫外光-真空紫外区。此部分光谱会被空气吸真空紫外区。此部分光谱会被空气吸真空紫外区。此部分光谱会被空气吸真空紫外区。此部分光谱会被空气吸收收收收原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光
11、谱分子光谱：紫外分子光谱：紫外分子光谱：紫外分子光谱：紫外- -可见吸收光谱、分子荧光可见吸收光谱、分子荧光可见吸收光谱、分子荧光可见吸收光谱、分子荧光/ /磷光光谱、化学发光磷光光谱、化学发光磷光光谱、化学发光磷光光谱、化学发光近紫外光近紫外光近紫外光近紫外光可见光可见光可见光可见光200400nm200400nm400750nm400750nm原子外层电子原子外层电子原子外层电子原子外层电子/ /分子成键电子分子成键电子分子成键电子分子成键电子10光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论波谱区波谱区波
12、谱区波谱区近红外光近红外光近红外光近红外光中红外光中红外光中红外光中红外光波长波长波长波长0.752.50.752.5 mm2.5502.550 mm跃迁类型跃迁类型分子振动分子振动远红外光远红外光远红外光远红外光微波微波微波微波射频射频射频射频501990501990 mm0.1100c0.1100cmm1100 m1100 m分子转动分子转动电子、核自旋电子、核自旋近红外光谱区近红外光谱区近红外光谱区近红外光谱区: :配位化学的研究对象配位化学的研究对象配位化学的研究对象配位化学的研究对象红外吸收光谱法红外吸收光谱法红外吸收光谱法红外吸收光谱法: :红外光红外光红外光红外光分子分子分子分子
13、吸收吸收吸收吸收远红外光谱区远红外光谱区远红外光谱区远红外光谱区电子自旋共振波谱法电子自旋共振波谱法电子自旋共振波谱法电子自旋共振波谱法: :微波微波微波微波分子未成对电子分子未成对电子分子未成对电子分子未成对电子吸收吸收吸收吸收核磁共振波谱法核磁共振波谱法核磁共振波谱法核磁共振波谱法: :射频射频射频射频原子核自旋原子核自旋原子核自旋原子核自旋吸收吸收吸收吸收11光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论表表2.1 2.1 电磁波谱区电磁波谱区12光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光
14、学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论 电磁波谱的排列从上到下随波长的逐渐增大，频率电磁波谱的排列从上到下随波长的逐渐增大，频率和光量子的能量逐渐减小。（量变和光量子的能量逐渐减小。（量变质变）质变）a.高能辐射区高能辐射区核能级跃迁核能级跃迁X内层电子能级内层电子能级b.光学光谱区光学光谱区紫外紫外可见可见红外红外c.低能辐射区低能辐射区微波区微波区射频区射频区13光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二节第二节原子光谱和分子光谱原子光谱和分子光谱一、原子光谱一、原
15、子光谱（一）核外电子的运动状态（一）核外电子的运动状态（二）光谱项（二）光谱项 原子核外电子的运动状态可以用主量子数原子核外电子的运动状态可以用主量子数n、角、角量子数量子数l、磁量子数、磁量子数m和自旋量子数和自旋量子数s来描述。来描述。 原子的能量状态需要用以原子的能量状态需要用以n、L、S、J四个量子数四个量子数为参数的光谱项来表征。为参数的光谱项来表征。14光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（1）n主量子数主量子数与描述核外电子运动状态的主量子数意义相同，决定能与描述核外电子运动状态的主量子
16、数意义相同，决定能量状态的主要参数量状态的主要参数n=1,2,3,（2）L总角量子数总角量子数L=li，l=0,1,2,L=|l1+l2|，|l1+l2-1|，|l1-l2|由两个角量子数由两个角量子数l1和和l2之和变到它们之差，间隔为之和变到它们之差，间隔为1的所的所有数值有数值例例:价电子组态为价电子组态为np1nd1的原子。的原子。l1=1,l2=2；L可取可取3,2,1C:基态电子结构基态电子结构1s22s22p2，未满外层电子是，未满外层电子是2p2，l1=l2=1，L可取可取2,1,0L的取值可为的取值可为0,1,2,3,通常用大写字母通常用大写字母SPDF表示表示15光学分析法
17、导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（3）S总自旋量子数总自旋量子数 S= msi S=ms，i ms=1/2若原子有若原子有N个价电子个价电子,S可取下列数值可取下列数值 N/2,N/2-1,N/2-2, 1/2,0价电子为偶数时：价电子为偶数时：S=0，1，2，S价电子为奇数时：价电子为奇数时：S=1/2，3/2，S例例:Na价电子组态价电子组态3s1,一个价电子一个价电子,电子自旋取电子自旋取 1/2; S也为也为1/2 Zn激发态激发态 4s14p1,二个价电子二个价电子,电子自旋取电子自旋取1/2;
18、S为为1,016光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（4 4）JJ内量子数内量子数取决于总角量子数和总自旋量子数，为它们的矢量和矢量和J=L+SJ=L+SJ=J=（L+SL+S）, ,（L+S-1L+S-1）, ,（L+S-2L+S-2）,L-SL-SLSLS，J J 从从 L+S L+S 到到 L-S L-S 共有（共有（2S+12S+1）个）个L LS S，J J 从从 S+L S+L 到到 S-L S-L共有（共有（2L+12L+1）个例）个例:L=2, S=1 J :L=2, S=1 J 可取
19、可取3,2,1 3,2,1 三个数值三个数值 L=0, S=1/2 J L=0, S=1/2 J 可取可取1/2 1/2 一个数值一个数值17光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论每个量子数的取值分别为：每个量子数的取值分别为：n=1，2，3，；L=li，l=0，1，2，；L=|l1+l2|，|l1-l2-1|，|l1-l2|S=ms，ims=1/2；价电子为偶数时：价电子为偶数时：S=0，1，2，S；价电子为奇数时：价电子为奇数时：S=1/2，3/2，SJ=（L+S），（L+S-1），（L+S-2），
20、（L-S）。）。LS，J从从L+S到到L-S共有（共有（2S+1）个。）个。LS，J从从S+L到到S-L共有（共有（2L+1）个）个18光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论(5) 光谱项与光谱支项光谱项与光谱支项当n, L, S三个量子数确定之后，原子能级就基本确定了用n L S三个量子数描述原子能级的光谱项 n2S+1LL与S相互作用，可产生2S+1个能级稍微不同的分裂，是产生光谱多重线的原因。 M=2S+1叫做谱线叫做谱线的的多重性多重性习惯上将多重性为1、2、3的光谱项分别称为单重单重态、双重态
21、、三重态态、双重态、三重态。19光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论例： Na价电子组态价电子组态3s1,一个价电子一个价电子,电子自旋取电子自旋取1/2;S=1/2。M=2S+1=2，产生双重线，产生双重线，L=0光谱项 n2S+1L为为32SZn激发态激发态4s14p1,二个价电子二个价电子,电子自旋取电子自旋取1/2;S=1M=3三重线三重线L=1光谱项 为为43PS=0M=1单重线单重线L=1光谱项 为为41P20光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学
22、分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论LS时，时，2S+1就是内量子数，同一光谱项中包含就是内量子数，同一光谱项中包含的的J值不同。把值不同。把J值不同的光谱项称为光谱支项值不同的光谱项称为光谱支项;用用n2S+1LJ在磁场作用下在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成同一光谱支项会分裂成2J+1个个不同的支能级不同的支能级;外磁场消失外磁场消失,分裂能级亦消失分裂能级亦消失.2J+1为能级的简并度或统计权重为能级的简并度或统计权重g21光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论Ca原子的基态与激发态
23、的光谱项n L S J 光谱项光谱项 光谱支项光谱支项 多重性多重性 简并度简并度4s2基态基态400041s41s0单单1激发态激发态(4s1,4p1)410141p41p1单单31243p25143p43p1三三3043p01(l1=0,l2=1L=1;ms=+1/2,-1/2,S=0,1;J=L+S到到L-S)22光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（三）能级图（三）能级图 把原子中所有可能存在状态的光谱项把原子中所有可能存在状态的光谱项能级及能能级及能级跃迁用图解的形式表示出来，称为能级图。通
24、常用级跃迁用图解的形式表示出来，称为能级图。通常用纵坐标表示能量纵坐标表示能量E E，基态原子的能量，基态原子的能量E=0E=0，以横坐标表，以横坐标表示实际存在的光谱项。示实际存在的光谱项。23光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论图2.3 钠原子的能级图24光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论钠原子： 基态 3s1 第一激发态3p1 32S1/2 32P1/2 32 P3/2Na 588.99 nm 32S
25、1/2- 32P1/2 589.59 nm 32S1/2 - -32 P3/2 产生D双线25光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（四）光谱选择定则（四）光谱选择定则 并不是原子中任何两个能级之间都能够发生跃并不是原子中任何两个能级之间都能够发生跃迁，只有符合下述光谱选择定则的跃迁才是允许的：迁，只有符合下述光谱选择定则的跃迁才是允许的：L=1，S=0，J=0，1，但当，但当J=0时时，J=0的跃迁是不允许的。不符和光谱选择定则的的跃迁是不允许的。不符和光谱选择定则的跃跃迁叫禁戒跃迁。若两光谱项之间为
26、禁戒跃迁，处于迁叫禁戒跃迁。若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命，原子的这种状态称较高能级的原子具有较长的寿命，原子的这种状态称为亚稳态。为亚稳态。26光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论 一般将低能级光谱项符号写在前，高能级写在后。一般将低能级光谱项符号写在前，高能级写在后。根据量子力学的原理，电子的跃迁不能在任意两个能根据量子力学的原理，电子的跃迁不能在任意两个能级之间进行，而必须遵循一定的级之间进行，而必须遵循一定的“选择定则选择定则”，这个定，这个定则是：则是：1，n=0
27、或任意正整数；或任意正整数；2，L= 1跃迁只允许在跃迁只允许在S项和项和P项，项，P项和项和S项或项或D项之间，项之间，D项和项和P项项或或F项之间等；项之间等；3，S=0，即单重项只能跃迁到单重项，三重项只能，即单重项只能跃迁到单重项，三重项只能跃迁到三重项等；跃迁到三重项等；4，J=0， 1。但当。但当J=0时时J=0的跃迁是禁阻的。的跃迁是禁阻的。27光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论 也有个别例外的情况，这种不符合光谱选律的谱也有个别例外的情况，这种不符合光谱选律的谱线称为禁戒跃迁线。该谱
28、线一般产生的机会很少，谱线称为禁戒跃迁线。该谱线一般产生的机会很少，谱线的强度也很弱。线的强度也很弱。28光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论例：Hg: 184.96 nm 61S0-61P1 L=1, S=0, J=-1 符合 253.65 nm 61S0-63P1 L=1, S=1, J=-1（因 S0） 禁阻29光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（五）原子光谱（五）原子光谱1、原子发射光谱、原子发射光
29、谱激发态的原子返回基态或较低能态而发射出特征谱激发态的原子返回基态或较低能态而发射出特征谱线，产生发射光谱。线，产生发射光谱。基态原子基态原子吸收热、吸收热、电、光能电、光能激发态原子激发态原子发射特发射特征谱线征谱线基态或较基态或较低能态低能态气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁辐射，经过光谱仪得到的一条条分立的线状率的电磁辐射，经过光谱仪得到的一条条分立的线状光谱光谱原子光谱原子光谱30光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论2、原子吸收光谱、原
30、子吸收光谱光辐射通过基态原子蒸发时，原子蒸气选择性的光辐射通过基态原子蒸发时，原子蒸气选择性的吸吸收一定频率的光辐射，原子基态跃迁到较高能态。收一定频率的光辐射，原子基态跃迁到较高能态。这种选择性的吸收产生原子特征的吸收光谱。这种选择性的吸收产生原子特征的吸收光谱。基态原子基态原子选择吸收一选择吸收一定频率的光定频率的光激发态原子激发态原子31光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论A. A. A. A. 原子光谱原子光谱原子光谱原子光谱 线光谱线光谱线光谱线光谱 Line spectraLine spe
31、ctraE E2 2E E0 0E E1 1E E3 3h i波长波长波长波长半宽度半宽度半宽度半宽度10101010-2-2-2-21010-5-5Na 5890Na 5890Na 5890Na 5890、5896589658965896原子吸收光谱原子吸收光谱原子吸收光谱原子吸收光谱原子发射光谱原子发射光谱原子发射光谱原子发射光谱32光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论3、原子荧光光谱、原子荧光光谱物质的气态原子吸收光辐射后，由基态跃迁到激发物质的气态原子吸收光辐射后，由基态跃迁到激发态。激发态原
32、子通过辐射跃迁回到基态或较低的能态。激发态原子通过辐射跃迁回到基态或较低的能态态产生的二次光辐射叫做产生的二次光辐射叫做原子荧光原子荧光。形成的光谱叫原子荧。形成的光谱叫原子荧光光谱。光光谱。气态原子气态原子吸收光吸收光激发态原子激发态原子原子荧光原子荧光基态或较基态或较低能态低能态33光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论二、分子光谱二、分子光谱（一）分子能级（一）分子能级分子光谱产生于分子能级的跃迁。分子能级较分子光谱产生于分子能级的跃迁。分子能级较复杂，因而分子光谱也比较复杂。复杂，因而分子光谱也
33、比较复杂。分子中不但存在成键电子跃迁所确定的分子中不但存在成键电子跃迁所确定的电子能级电子能级，而且还存在着由原子在其平衡位置，相对振动所确而且还存在着由原子在其平衡位置，相对振动所确定的定的振动能级振动能级，以及由分子饶轴旋转所确定的，以及由分子饶轴旋转所确定的转动转动能级能级。这些能级都是量子化的。这些能级都是量子化的。电子能级之间的能量差别最大；转动能级的能电子能级之间的能量差别最大；转动能级的能量差别最小。量差别最小。每个电子能级中都存在着几个可能的振动能级，每个电子能级中都存在着几个可能的振动能级，每个振动能级中又存在若干可能的转动能级。每个振动能级中又存在若干可能的转动能级。34光
34、学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（二）分子吸收光谱和分子发光光谱（二）分子吸收光谱和分子发光光谱1、分子吸收光谱、分子吸收光谱分子对辐射能的选择性吸收由基态或较低能级跃迁分子对辐射能的选择性吸收由基态或较低能级跃迁到较高能级产生的分子光谱叫做分子吸收光谱。到较高能级产生的分子光谱叫做分子吸收光谱。根据跃迁的类型不同可分为电子光谱、振动光谱和转根据跃迁的类型不同可分为电子光谱、振动光谱和转动光谱。动光谱。35光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二
35、章光学分析法导论第二章光学分析法导论2、分子发光光谱、分子发光光谱分子发光光谱包括荧光光谱、磷光光谱和化学发光分子发光光谱包括荧光光谱、磷光光谱和化学发光光谱。化学发光是化学反应物或反应产物受反应释的光谱。化学发光是化学反应物或反应产物受反应释的化学能激发而产生的光辐射。化学能激发而产生的光辐射。3、拉曼光谱、拉曼光谱入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞，发生入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞，发生能能量交换，产生了与入射光频率不同的散射光，这种量交换，产生了与入射光频率不同的散射光，这种散射光谱称为拉曼光谱。散射光谱称为拉曼光谱。36光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第
36、二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论B. B. B. B. 分子光谱分子光谱分子光谱分子光谱 带光谱带光谱带光谱带光谱 Band spectra 有机、无机分子有机、无机分子有机、无机分子有机、无机分子E E2 2E E1 1E E0 0半宽度半宽度半宽度半宽度20202020 100nm100nm100nm100nm分子吸收光谱分子吸收光谱分子吸收光谱分子吸收光谱分子发射光谱分子发射光谱分子发射光谱分子发射光谱h i波长波长波长波长/nm/nm/nm/nmA(T)A(T)波长波长波长波长/nm/nm/nm/nmI I半宽度半宽度半宽度半宽度20202
37、020 100nm100nm100nm100nm37光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论1.钾的基态光谱项为钾的基态光谱项为，钾的第一共振线以，钾的第一共振线以表示。表示。（南开大学（南开大学2001年）年）2.根根据据光光谱谱选选律律，下下列列四四种种跃跃迁迁中中32S1/232P1/2、32D5/232P1/2、 32D5/232P3/2及及 32P1/232D3/2能能产生跃迁的有产生跃迁的有_。（南开大学（南开大学2003年）年）3.下下面面五五个个电电磁磁辐辐射射区区域域：A.X射射线线B.
38、红红外外区区C.无无线线电波电波D.可见光区可见光区E.紫外光区紫外光区考研真题考研真题38光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论（1）能量最大者）能量最大者_（2）波长最短者）波长最短者_（3）波数最小者）波数最小者_（4）频率最小者）频率最小者_（首都师范大学（首都师范大学1999年）年）1.下列电磁辐射区的能量递增顺序为（下列电磁辐射区的能量递增顺序为（）A红外红外 射频射频 X射线射线 微波微波B射频射频 微波微波 红外红外 X射线射线C微波微波 红外红外 X射线射线 射频射频DX射线射线 红外
39、红外 微波微波 射频射频（南开大学（南开大学2002年）年）39光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论2.2.下列元素光谱的复杂程度顺序是（下列元素光谱的复杂程度顺序是（ ）A.LaFeMgK B.KMgFeLa A.LaFeMgK B.KMgFeLa C.MgKLaFe D.KMgLaFeC.MgKLaFe D.KMgLaFe3.3.射频区的电磁辐射的能量相当于（射频区的电磁辐射的能量相当于（ ） A. A.核能级的跃迁核能级的跃迁 B. B.核自旋能级的跃迁核自旋能级的跃迁 C. C.内层电子的跃迁
40、内层电子的跃迁 D. D.电子自旋能级的跃迁电子自旋能级的跃迁（南开大学（南开大学2003年）年）4.已知光速已知光速C=2.998*1010cms-1，波长为，波长为589.0nm的钠的钠D线，其线，其频率为（频率为（）40光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论A。5.0901014HzB5.0901015HzC5.0901016HzD5.0901017Hz（郑州大学（郑州大学2002年）年）5.光量子的能量正比于辐射的光量子的能量正比于辐射的（）(A)频率频率(B)波长波长(C)光速光速(D)周期周期（郑州大学（郑州大学2002年）年）41光学分析法导论(4)泰山学院化学系分析化学教研室 第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论第二章光学分析法导论作业：P15 3,442光学分析法导论(4)
