紫外-可见分光光度法

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第二章 紫外-可见分光光度法 紫外(UV) 第一节光学分析概论

一、电磁辐射和电磁波谱 二、光学分析法及其分类 光谱法仪器——分光光度计 三、光谱法仪器 分光光度计

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一、电磁辐射和电磁波谱1.电磁辐射(电磁波，光) :以巨大速度通过空间、 .电磁辐射(电磁波， 以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种能量 2.电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 .电磁辐射的性质：具有波 波动性： 波动性： 粒子性： 粒子性：

c 1 ν = ,= νE = h ν = h

λ

λ cλ

= h c ν

注 λ ↓, ↑ : E2012-4-6

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3.电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 .电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列， 。γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 射线→ 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→波长 高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁 射线 能量最高， χ射线 来自内层电子能级的跃迁 射线 光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 来自原子核自旋能级的跃迁 无线电波 长

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二、光学分析法及其分类(一)光学分析法 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~。 (二)分类： 分类： 1.光谱法：利用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、发射或散射 辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量 分析方法

吸收光谱法 发射光谱法 按作用结果不同分 原子光谱→线状光谱 原子光谱→ 分子光谱→ 分子光谱→带状光谱 2012-4-6

按能量交换方向分

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2.非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、χ射线衍射法 3.光谱法与非光谱法的区别：

光谱法：内部能级发生变化 原子吸收/ 原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/ 分子吸收/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 仅测定电磁辐射性质改变

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(三)发射光谱发 M* 光→释放能量→M + hν

激 态 发

基 态

光

→发 光 射 谱

例：γ 射线；x 例：γ-射线；x-射线；荧光(四)吸收光谱吸 M + hν 收辐射能量→M*

→ 收 谱 吸 光

基 态

光

激 态 发

例：原子吸收光谱， 例：原子吸收光谱，分子吸收光谱2012-4-6 6

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三、光谱法仪器——分光光

度计 光谱法仪器——分光光度计主要特点：五个单元组成

光源

单色器

样品池

记录装置2012-4-6

检测器7

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第二节

紫外紫外-可见吸收光谱的产生

一.分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起 分子吸收光谱的产生 由能级间的跃迁引起 能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程

E分 = E + E振 + E转 电能 差 E = h ν = h 级 c若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的 光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强 度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱2012-4-6 8

λ

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二.分子吸收光谱的分类： 分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序

E电 > E振 > E转 E电 =1~ 20ev λ = 0.06 ~1.25µm 紫 可 吸 光 外 见 收 谱 E振 = 0.05 ~1 λ = 25 ~1.25µm 红 吸 光 ev 外 收 谱 E转 = 0.005 ~ 0.05ev λ = 250 ~ 25µm 远 外 收 谱 红 吸 光

三.紫外-可见吸收光谱的产生 紫外 可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中 价电子(或外层电子)的能级跃迁而产生 (吸收能量=两个跃迁能级之差)2012-4-6 9