(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt

(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt

ID:56439876

大小:527.50 KB

页数:43页

时间:2020-06-18

(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt_第1页
(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt_第2页
(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt_第3页
(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt_第4页
(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt_第5页
资源描述:

《(UVVis)紫外可见吸收光谱分析.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、紫外-可见吸收光谱法物质对光的吸收具有选择性,当改变通过某一物质的入射光的波长,并且记录该物质在每一波长处的吸光度时,这样就可以获得该物质的吸收光谱。由于分子中电子能级的范围刚好在紫外-可见光(200-800nm)波段,因此当入射光的波长在200-800nm时,所获得的吸收光谱就是紫外-可见吸收光谱。紫外吸收光谱:200~400nm可见吸收光谱:400~800nm两者都属电子光谱。研究各种物质的紫外-可见吸收光谱,可以为研究它们的内部结构提供重要的信息。而基于上述原理进行分析的方法,称为紫外-可见光分光光度法。它具有如下特点:1.灵敏度高。可以测定10-7-10-4g·mL-1的微量

2、组分。2.准确度较高。其相对误差一般在1%-5%之内。3.仪器价格较低,操作简便、快速。4.应用范围广。紫外-可见光分光光度法自19世纪问世以来,已有100多年历史,由于它具有较高的精度、设备简单,检测快速可靠、测试范围较广等优点,可用于微量元素分析、高纯物质测试、环境及生物化学研究等方面,并在半导体材料研究和开发领域广泛应用。一.紫外-可见吸收光谱的基本概念和基本原理二.紫外-可见吸收光谱的方法和设备三.紫外-可见吸收光谱在半导体材料中的应用一.紫外-可见吸收光谱的基本概念和基本原理光吸收的基本原理物质对光的吸收是物质的分子、原子或离子与辐射能相互作用的一种形式。通常,只有当入射光

3、子的能量与吸光体原子的基态和激发态的能量差相等时,引起电子在能级间的跃迁,入射光才会被吸收。不同物质的原子从基态跃迁到激发态所需的能量各有所异,故它只能选择性的吸收与之想当的光,它们的关系服从普朗克条件:除此之外,分子也能对光有吸收,同样是由于电子在能级之间的跃迁引起的。分子内部能量的变化主要由3部分组成:振动能变化、转动能变化、电子运动能量变化。最大,范围为1-10eV,约比小10倍,比小100或者1000倍。由于分子中从基态到激发态的电子能级的能量变化范围刚好对应于被吸收光的紫外-可见光200-800nm波段,因此,紫外-可见吸收光谱可以探测材料分子中电子在能级间的跃迁,进而可以

4、研究材料的内部结构如禁带和定量分析。朗伯-比耳定律材料对光的吸收可以用吸收定律加以描述。布格Bouguer和朗伯Lambert先后于1729年和1760年阐明了光的吸收和吸收层厚度的关系,称为朗伯定律。1852年比耳又提出了光的吸收和吸收物浓度之间的关系,称为比耳定律。两者的结合称为朗伯比耳定律。朗伯-比耳定律,是通过研究光在溶液中的吸收规律获得的。显示了入射强度为I0的光在通过长度为b,截面积为s的吸光体的示意图。先考察吸收层厚度为dx的小体积单元内的吸收情况。光强为的光束通过小体积单元吸收层后,减弱了表示吸收率。根据量子理论,光束强度可以看作是单位时间、单位体积内通过光子的总数,

5、可以看作是光束通过吸收介质时每个光子被物质分子吸收的平均概率从另一方面说,只有在近似分子尺寸的范围内,物质分子与光子相互碰撞时才有可能捕获光子。由于小体积单元无限小,因此在其中吸光的分子截面积ds对总辐照截面积s之比可以视为物质分子捕获光子的概念。若吸收介质内含有多种吸光分子,每一种吸光分子都要对光吸收做出贡献,总吸收截面就等于各吸光分子的吸收截面之和:是在小单元体积中第i种吸光分子对指定频率的光子的吸收截面,dni是在小单元体积中第i种吸光分子的数目,m是能吸光的分子的种类。因此:当光束通过厚度为b的吸收层时,产生的总的吸光度等于在全部吸收层内吸收的总和,对上式积分得到:吸光度是指

6、吸光体对光的吸收程度,通常人们用来表示,因此,根据吸光度A的定义V为体积,b为液体厚度。由于溶液的摩尔浓度C是溶液的摩尔浓度,单位是mol/L,N是阿福加德罗常数。n为吸光分子的数目。将常数项和光子的吸收界面合并为单一项,以表示称为摩尔吸光系数。则一般对于单一组分,上式可以写成:固体中的吸收规律不仅适用于溶液,而且能很好的适用于固体和气体。是物质对光的吸收的基本规律。当光在固体中传播时,由于C是常数,定义为另外,光通过吸光体的长度b相当于样品的厚度d,因此:为吸收系数,d为光在固体中的传播距离。吸收系数实际表示:光在固体中传播距离光强衰减到原来的光在物体中的吸收还可以利用透光率T来表

7、示透光度指强度为的入射光照射物体,部分光被吸收出射光的强度变为I,出射光和入射光的强度比一般用透光率表示根据吸光度A的定义,可以获得两者的相互关系为实际测量,往往测量物质的透光率,再转化为吸光强度。半导体材料中光的吸收规律紫外-可见光的吸收主要是电子从基态到激发态的跃迁半导体材料中,电子从基态到激发态的跃迁是和它们的能带结构相关的。因此光的吸收规律必然和它们的能带结构相关直接禁带间接禁带ZnO,GaAs,CdSSi,Ge这两种类型半导体材料的紫外-可见光谱

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。