光学分析法导论.docx

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1、精品文档第2章光学分析法导论【2-1】解释下列名词。（1）原子光谱和分子光谱（2）发射光谱和吸收光谱（3）闪耀光栅和闪耀波长（4）光谱通带答：（1）原子光谱：由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱。分子光谱：由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。（2）发射光谱：原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时，往往会发射电磁辐射，这样产生的光谱为发射光谱。吸收光谱：物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。（3）闪耀光栅：当光栅刻划成锯齿形的线槽断面时，光栅的光能量便集中在预定的方向上，即某一光谱级上。从这个

2、方向探测时，光谱的强度最大，这种现象称为闪耀，这种光栅称为闪耀光栅。闪耀波长：在这样刻成的闪耀光栅中，起衍射作用的槽面是个光滑的平面，它与光栅的表面一夹角，称为闪耀角。最大光强度所对应的波长，称为闪耀波长。（4）光谱通带：仪器出射狭缝所能通过的谱线宽度。【2-2】简述棱镜和光栅的分光原理。【2-3】简述光电倍增管工作原理。答：光电倍增管工作原理：1）光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。2）光电阴极电子受光子激发，离开表面发射到真空中。3）光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极将发射出比入

3、射电子数目更多的二次电子，入射电子经N级倍增极倍增后光电子就放大N次方倍。4）经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流，在负载RL上产生信号电压。【2-4】何谓多道型检测器？试述多道型检测器光电二极管阵列、电荷耦合器件和电荷注入器件三者在基本组成和功能方面的共同点。【2-5】请按能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。答：能量递增顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。波长递增顺序：X射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。6欢

4、迎下载2-6】计算下列电磁辐射的频率和波数。6欢迎下载品品文档(1)波长为0.9nm的单色X射线;(2)589.0nm的钠D线；(3)12.6g的红外吸收峰;(4)波长为200cm的微波辐射。答：由公式vc,1得：(1)v3.001073.331017Hz,——1—71.11107cm10.9100.9107(2)v3.001075.091014Hz,1——71.70104cm1589.010589.010(3)v3.001042.381013Hz,——1——47.94102cm112.610412.610410(

5、4)1.50108Hz,-5.00103cm1200200【2-7】以焦耳(J)和电子伏特(eV)为单位计算题2-6中各种光子的能量。答：由公式Eh,得:(1)E6.63(2)E6.63(3)E6.63(4)E6.6310343.3310173414105.09103413102.381010341.50108(5)11016J19(6)610J(7)81020J9.941026J1.39103eV2.10eV29.8610eV6.21107eV【2-8】填表频率/Hz跃迁能量光谱区光学分析法JeV-1cm__14

6、2.5M0__--278.0M02.52500答:频率/Hz跃迁能量光谱区光学分析法JeV-1cm品品文档频率/Hz跃迁能量光谱区光学分析法一一142.5X101.7X10-191.038.3X10近红外光区6欢迎下载1.2X107___-278.0X10一一-85.0M0一一-44.0X10射频核磁共振波谱法6.04.02.52.0可见光区可见风光光度法7.55.00.32500中红外光区红外光谱法[2-9]某平面反射式衍射光栅每毫米刻槽数为1750条，平行光束的入射角为48.2。。计算在-11.2方向上的衍射光

7、的波长。解：根据光栅公式：dsinsinn^0-[sin48.2o+sin(11.2o)]=11750315.0nm(一级)【2-10]某光谱仪能分辨位于207.3nm及215.1nm的相邻两条谱线，计算仪器的分辨率。如果要求两条谱线在焦面上分离达2.5mm,计算该仪器的线色散率及倒线色散率。初八*.c(207.3nm+215.1nm)/2『.解：分辨率R=27.1215.1nm-207.3nm“.个叫.小cdl2.5mm-1线色目攵率DL=0.32mmnmd215.1nm-207.3nm—一—111-1倒线色放率

8、DL——13.1nmmmDL0.32mmnm【2-11】若光栅的宽度为60mm总刻线度为1500条/mm,计算：(1)此光栅的理论分辨率；(2)能否将铁的310.0671nm,310.0369nm和309.997nm的三条谱线分开?解：(1)光栅理论分辨率RkN60mm1500/mm=90000(2)能，过程略。【2-12】有一垂直对称式光栅摄谱仪，装一块1