第2章
21
光谱分析法导论
内容提要
211基本概念
光分析法以物质的光学性质为基础建立的分析方法，称为光学分析法，简称光分析法。光谱分析法以测量光与物质相互作用，引起原子、分子内部量子化能级之间跃迁产生的发射、吸收、散射等波长与强度的变化关系为基础的光分析法，称为光谱分析法。非光谱分析法利用光与物质作用时所产生的折射、干涉、衍射和偏振等基本性质的变化来达到分析测定目的的光分析法，要有折射法、主干涉法、衍射法、旋光法和圆二色性法等。光发射受激粒子由高能态跃迁回到低能态（包括基态）时，以光辐射形式释放多于能量的现象。光吸收当光与物质接触时，某些频率的光被选择性的吸收并使其强度减弱，这种现象被称为物质对光的吸收。光散射光通过不均匀介质时，果有一部分光沿着其他方向传播，如这种现象称为光的散射。光折射当光从一种透明介质进入另一种透明介质时，光束的前进方向发生改变的现象，称为光的折射。光衍射光波绕过障碍物而弯曲向后传播的现象，称为光的衍射。光偏振天然光通过某些物质后，变为只在一个固定方向有振动的光，称为平面偏振光，这种现象称为偏振。光的旋光色散平面偏振光进入旋光活性物质时，使得构成偏振光的左、右两圆偏振光的传播速度变得不一样，这种现象称为旋光色散。光的圆二色性偏振光与物质相互作用后，由于对左、右圆偏振光的吸收情况不同导致两圆偏振光的振幅和能量也不相同，并形成一个沿着椭圆运动的椭圆偏振光，这种现象称为圆二色性。光的波粒二象性指光既有波动性又有粒子性。吸收光谱物质的粒子吸收某特定的光子后，由低能级跃迁到较高能级，当把物质对光的吸收情况按照波长的次序排列记录下来，就得到
f吸收光谱。发射光谱吸收了能量（光能、热能、电能或其他能量）的粒子，由高能级跃迁到底能级时，如果以光辐射形式释放出多余的能量，当把光的辐射按波长次序排列记录下来，就得到发射光谱。分子光谱（带状光谱）处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱，称为分子光谱。原子光谱（线状光谱）气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率（波长）的电磁辐射，经过光谱仪所得到的一条条分立的线状光谱，称为原子光谱。固体光谱炽热的固体物质及复杂分子受激后，发射出波长范围相当广阔的连续光谱，称为固体光谱。连续光谱有连续分布的波长的光组成的r