光学引论 电辐射和波谱 电磁辐射的产生及与物质相互作用 化学分析法分类和仪 波谱分析法应用
光学引论 • 电磁辐射和波谱 电磁辐射和波谱 • 电磁辐射的产生及与物质相互作用 电磁辐射的产生及与物质相互作用 • 光学分析法分类和仪器 光学分析法分类和仪器 • 波谱分析法应用 波谱分析法应用
电磁辐射和波 微粒性 光子能量E=hv 转换成波长E=hC/入 光电效应:E=hv y=Asi n(2Ivt+o)
一 电磁辐射和波谱 电磁辐射和波谱 • 微粒性 光子能量 E=hν 转换成波长 E=hc/λ • 光电效应： E=hν–ω • y=Asin(2πνt+φ)
波尔理论 没有辐射电磁能量时,原子体系处 于稳定态 仅当原子体系从一个能态变至另 个能态时,才发生电磁辐射的吸收 或发射 吸收或发射过程对应于具有辐射能 hv=△E的光子
波尔理论 • 没有辐射电磁能量时，原子体系处 没有辐射电磁能量时，原子体系处 于稳定态 • 仅当原子体系从一个能态变至另一 仅当原子体系从一个能态变至另一 个能态时，才发生电磁辐射的吸收 个能态时，才发生电磁辐射的吸收 或发射 • 吸收或发射过程对应于具有辐射能 吸收或发射过程对应于具有辐射能 h ν = Δ E的光子
从DG到X射线的电磁液谱图 NMR 20-800MHz UV-VIS 微波波谱 2.5um-240nm 2000MHz-300GHz 3×10m3×103m300m10m0.47m130cm3cm103m700nm300n3mm0.03mm 微波MW 700400nm 肉眼可见频率范围 超低低频中频高甚高频紫外高频特高频超高频红外可见紫外X射线 频 频 SUHF UVF UVH R VIS UV X-ray LSF 10KHz 100KHz IMHz 30MHz 450MHZ 1GHz 10GHz 300GHz 4.3x1014Hz 105Hz 10Hz 1019Hz 0-5KHz平常 核四极共振 IRI 人耳可听见的 2-1000MHz ESRX带 Imm-2 Fum 10-4000cm1 频率范围 9.46GHZ Raman 回
从DC到X-射线的电磁波谱图 射线的电磁波谱图 λ 3×104m 3×103m 300m 10m 0.67m m 300m 10m 0.67m 30cm 3cm 10 30cm 3cm 10-3m 700nm 300nm 3nm 0.03nm 10KHz 100KHz 100KHz 1MHz 30MHz 450MHz 1GHz 10GHz 300GHz 4.3 10GHz 300GHz 4.3×1014Hz 1015Hz 1017Hz 1019Hz 微波MW 肉眼可见频率范围 超低 频 LSF 低频 L 中频 MF 高 频 HF 甚高频 SUHF 紫外高频 UVF 特高频 VH 超高频 UVH 红外 IR 可见 VIS 紫外 UV X-射线 X-ray UV-VIS 微波波谱 2.5µm-240nm 2000MHz-300GHz NMR 20-800MHz 700-400nm 0-15KHz平常 人耳可听见的 频率范围 核四极共振 2-1000MHz ESR X-带 9.46GHz IR 1mm-2.5µm 10-4000cm-1 Raman
与电磁辐射有关的光谱法 光谱 波长 波数 量子转移类型 y线发射 0.005-14A 核自旋 X线吸收、发射、荧0,100X 光、衍射 内层电子 真空紫外吸收 10-180nm1×106-5×104成键电子 紫外可见吸收、发180-780m5×10-1.3×104成键电子 射、荧光 红外吸收与拉曼散射07830013×104-分子振动、转动 33×102 微波吸收 0.75- 13-27 分子转动 3.75mm 电子自旋共振 0.33 磁场中电子自旋 核磁共振 0.6-10m 1.7×102-磁场中核自旋 1×103
与电磁辐射有关的光谱法 与电磁辐射有关的光谱法 光谱 波长 波数 量子转移类型 γ -线发射 0.005 -1.4 Å 核自旋 X -线吸收、发射 、 荧 光、衍射 0.1 -100 Å 真空紫外吸收 10 -180nm 1 ×106 - 5 ×10 4 成键电子 紫外 - 可 见吸收、发 射、荧光 180 -780nm 5 ×10 –1.3 ×10 4 成键电子 红外吸收与拉曼散射 红外吸收与拉曼散射 0.78 -300 µ m 1.3 × 1 0 4 – 3.3 ×10 2 微波吸收 0.75 - 3.75mm 13 – 27 分子转动 电子自旋共振 3cm 0.33 磁场中电子自旋 磁场中电子自旋 核磁共振 0.6 -10 m 1 . 7 × 1 0 - 2 - 1 ×10 3 磁场中核自旋 —— —— 内层电子 分子振动、转动 分子振动、转动