1、Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . 光谱测试原理与技术p 概述p 振动（红外、拉曼）光谱技术p 发射光谱（含时间分辨荧光）技术p 光谱分析新技术概 述一、光谱分析的概念l 光谱分析是利用物质发射的光而判断物质组成的一门技术；l 物质的组成不同，在一定条件下能发射其特征的光谱；l 光的一个标志是它的波长，颜色不同，波长不同；l 发射光谱 分析的范围：紫外（部分）、可见光、红外（部分）， 160 850 nm；Schl. of O
2、ptoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . l 发射光谱 有 三种线状光谱：原子或离子被激发而发射（气态或高温）带状光谱： 分子被激发而发射连续光谱：炽热的固体或液体发射l 原子或离子被激发而产生的数万条光谱线已被测试，波长已知；l 光谱激发光源： 火焰 、 电弧、电火花、激光，等 ；l 光谱分析有 较低的检出限 ，可进行定性和定量分析，特别适宜低含量元素级 痕量元素分析 ；对难分离元素的分析特 别有效；Schl. of Optoelectronic I
3、nform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . l 光谱分析是化学分析的补充；l 与 发射光谱 相对应的为 吸收光谱 ；l 克希霍夫定律 ：任何物体的发射和吸收的本质均决定于光谱项和选择规则；l 物质不仅有自已的特定发射光谱，而且有自已特定的吸收光谱 ；l 吸收光谱的分析根据记录 强度方式的不同有四种：目视、照相、光电、热电l 吸收光谱应用谱带而非谱线， 其中分子吸收光谱就属于谱带分析；l 光谱分析的速度快。Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感
4、集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . 二、光谱分析基础1、原子的结构量子力学的应用！2、原子的运动状态电子的运动状态： 薛定谔方程核外电子运动有四种差别 :层次（主量子数 n）： K, L, M, N, 组态（角量子数 l ）： s, p, d, f,量子轨道（磁量子数 m）： 0, 1, 2, l, 自旋：正转、反转Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重
5、点实验室 . 2、原子的运动状态（续）核外电子排布的规律：（ 1）最低能量原理；（ 2） Pauli不相容原理； 表 1-2-2（ 3） Hund规则。3、原子的能级不连续的能量状态 能级；能级的多重结构：决定于电子自旋；内量子数 J 的概念：电子自旋角动量与轨道角动量耦合得到的电子总角动量。图 1-1-2 表 1-3-2Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . 4、能级符号与光谱项一条谱线是一个元素的两个能级之间的跃迁而产生三、原
6、子的激发与电离1、原子的激发热激发、共振吸收（辐射能）激发、电场引起的碰撞激发、激发态原子能量交换引起的激发、电子和离子复合过程引起激发，等。各种元素的原子被激发所需要的最小激发能称为该元素的 共振电位 。Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . 2、原子的电离在光源等离子区中，原子获得足够的能量后，可以使 外层电子脱离原子体系，分裂成自由电子和离子。有一次电离、二次电离 离子亦可能被激发而发射光谱。一般情况下， 离子光谱 和 原子
7、光谱 是不同的。3、元素的光谱化学性质与元素周期表呈现周期性，变化规律有 6条 Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . 四、谱线的特征谱线的 强度 和 宽度 ，是两个主要特征1、多重线强度比2、匀称线强度比3、非匀称线强度比4、谱线的宽度5、最后线及特征谱线组表 1 6 元素的灵敏线及特征线Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 . 五、分子光谱与分子结构p 所有的原子和分子均能吸收电磁波，且对吸收的波长具有选择性p 分子的能量具有量子化特征，特征分子能级p 分子被光激发时，能级发生跃迁，产生吸收或发射光谱，能级提高，由基态跃迁到激发态p 化合物吸收或发射光量子时产生的光谱，叫分子光谱，比原子光谱复杂；后者为线状光谱，前者为带状光谱Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术 ”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件 ”国家重点实验室 .
