光谱分析仪器的原理

光谱分析仪器原理~

分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量，它符合郎珀-比尔定律 A= -lg I/I o= -lgT = KCL 式中I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。物理原理任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

有些企业朋友在采购光谱分析仪时，想了解下其光谱分析仪原理，便于后期采购使用。这样在采购时就知道哪些地方需要注意。其实光谱仪原理非常简单。

光谱分析仪是一种利用不同的金属会拥有不同的折射光，当激发后金属反馈的折射光，经过内部核心装置光栅进行光线处理，再经过内部的传感器对光线进行处理，最后将得到的数据通过电脑软件显示给操作人员。这就是光谱原理的大致过程。

由以上检测的原理可知，无论进行分光的光栅，还是对光线感光检测处理的传感器，对于光谱分析仪来说都是非常重要的核心部件，所以企业在采购光谱分析仪时，需要格外关注这两个部件的质量如何，这样采购的光谱仪质量才会更好。

傅里叶变换红外光谱仪由迈克耳逊干涉仪和数据处理系统组合而成,它的工作原理就是迈克耳逊干涉仪的原理。
迈克耳逊干涉仪的光路如图所示，图中已调到M2与M1垂直。∑是面光源（由被单色光或白光照亮的一块毛玻璃充当），面上每一点都向各个方向射出光线，又称扩展光源，图中只画出由S点射出光线中的一条来说明光路。这条光线进入分束板G1后，在半透膜上被分成两条光线，反射光线①和透射光线②，分别射向M1和M2又被反射回来。反射后，光线①再次进入G1并穿出，光线②再次穿过补偿板G2并被G1上的半透膜反射，最后两条光线平行射向探测器的透镜E，会聚于焦平面上的一点，探测器也可以是观测者的眼睛。由于光线①和光线②是用分振幅法获得的相干光，故可产生干涉。光路中加补偿板G2的作用是使分束后的光线①和光线②都以相等的光程分别通过G1、G2两次，补偿了只有G1而产生的附加光程差。M2′是M2被G1上半透膜反射所成的虚象，在观测者看来好象M2位于M2′的位置并与M1平行，在它们之间形成了一个空气薄膜。移动M1即可改变空气膜的厚度，当M1接近M2′时厚度减小，直至二者重合时厚度为零，继续同向移动，M1还可穿越M2′的另一测形成空气膜。最后通过观测干涉条纹的分布情况就可以获得我们所要的信息。
如果是傅里叶变换红外光谱仪，那还要加上对干涉信息的数据处理系统而最终获得我们的数据图表。
二.紫外—可见分光光度计定量分析法的依据是什么？
比耳(Beer)确定了吸光度与溶液浓度及液层厚度之间的关系，建立了光吸收的基本定律。
○1. 朗伯定律
当溶液浓度一定时，入射光强度与透射光强度之比的对数，即透光率倒数的对数与液层厚度成正比。人们定义：溶液对单色光的吸收程度为吸光度。公式表示为A=Lg（I0/It）
○2.比耳定律
当一束单色光通过液层厚度一定的均匀溶液时，溶液中的吸光物质的浓度增大dC，则透
射光强度将减弱dI，-dI与入射光光强度I与dc的积成正比。∴ −dI ∝I•dc -dI/I=k3•dc
A=Lg（I0/It）=K4 •C
这是吸光度与浓度的定量关系，是紫外—可见分光光度分析的定量依据，称Beer定律，
k4——与入射光波长、溶液性质、液层厚度及温度有关，故当上述条件一定时，吸光度与溶
液浓度成正比.
3.朗伯--比耳定律
若同时考虑液层厚度和溶液浓度对吸光度的影响，即把朗伯定律和比耳定律合并起来得：A = k b C
K——与入射光波长、溶液性质及温度有关的常数
当一束波长为λ的单色光通过均匀溶液时，其吸光度与溶液浓度和光线通过的液层厚度的
乘积成正比。即为朗伯——比耳定律。
其中K的取值与C、b的单位不同而不同。若C以g/L表示，b以cm表示。则K以a表示，，称吸光系数，单位L/g.cm ∴A = a b C
三.红外光谱分析中固体式样的常用制样方法有哪些？
1.压片法。在研钵中研磨成细粉末与干燥的溴化钾粉末混合均匀，装入模具，在压片机上压制成片测试。
2. 糊状法
在研钵中，将干燥的样品研磨成细粉末。然后滴入1～2滴液体石蜡混研成糊状，涂于KBr或NaCl晶片上测试。
四.双光束分光光度计与单光束分光光度计比有哪些优点？
双光束分光光度计比单光束分光光度计结构复杂，可实现吸收光谱的自动扫描，扩大波长的应用范围，消除光源强度波动所带来的影响。具有较高的测量精密度和准确度，而且测量方便快捷，特别适合进行结构分析。

不同的物质有不同的光波频率，也就是说不同颜色的光。只要知道光的频率，就可分析出待测物质。

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诸包硫酸： 基本原理:基态气态原子可以吸收同种原子发出的光谱. 具体是这样的:光源(一般是空心阴极灯或无极放电灯)里有被测金属,它被激发放出锐线光谱(就是一定波长的不连续光谱).而气化池可以气化(即原子化)被测金属,原子金属可以吸收空心阴极灯发出的锐线光谱,通过检测被吸收后光谱的强度,得到被吸收的光谱强度,从而可以计算出金属原子的浓度(比尔-朗伯定律). 不知道你能看懂吗?不懂再问啊,呵呵

青州市17377904463： 原子发射光谱仪的工作原理是什么? - ？
诸包硫酸： 原子吸收光谱仪 基本原理:仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光,通过试样蒸气时被蒸气中待测原素基态原子所吸收,由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测原素的含量.用 途: 原子吸收光谱仪可测定多种元素,火焰原子吸收光谱法可测到10-9g/ml数量级,石墨炉原子吸收法可测到10-13g/ml数量级.其氢化物发生器可对八种挥发性原素汞、砷、铅、硒、锡、碲、锑、锗等进行微痕量测定. 因原子吸收光谱仪的灵敏、准确、简便等特点,现已广泛用于冶金、地质、采矿、石油、轻工、农业、医药、卫生、食品及环境监测等方面的常量及微痕量原素分析.

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诸包硫酸： 可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量,而原子发射光谱过程则释放辐射能量

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诸包硫酸： X荧光光谱仪(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成.X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品.受激发的样品中的每一种元素会放产生二次X射线(即X荧光),并且不同的元素所放射出的二次X射线(X荧光)具有特定的能量特性或波长特性.探测系统测量这些放射出来的二次X射线(X荧光)的能量及数量.然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量.测出X荧光射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是X荧光射线定性分析的基础.此外,X荧光射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析.

青州市17377904463： 分光仪的原理是什么? - ？
诸包硫酸：[答案] 分光仪spectrometer 又称光谱仪,是进行光谱分析和光谱测量的仪器,是将复色光分离成光谱的光学仪器.分光仪利用各种原理可以将一束混合光分成多束纯光,一般用于光谱分析.主要是利用三棱镜对光的色散作用