什么是光譜?如何進行光譜定性分析?
發布時間:2023-06-08
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光譜是在圖像和材料分析中經常遇到的概念,但是很多人并不是特別的了解。那么,什么是光譜?如何進行光譜定性分析呢?本文進行了簡單總結。
光譜是在圖像和材料分析中經常遇到的概念,但是很多人并不是特別的了解。那么,什么是光譜?如何進行光譜定性分析呢?本文進行了簡單總結。
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什么是光譜?
光譜(spectrum),是復色光經過色散系統(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學頻譜。
光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長范圍內的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。
光波是由原子運動過程中的電子產生的電磁輻射。各種物質的原子內部電子的運動情況不同,所以它們發射的光波也不同。研究不同物質的發光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學科——光譜學。分子的紅外吸收光譜一般是研究分子的振動光譜與轉動光譜的,其中分子振動光譜一直是主要的研究課題。復色光中有著各種波長(或頻率)的光,這些光在介質中有著不同的折射率。因此,當復色光通過具有一定幾何外形的介質(如三棱鏡)之后,波長不同的光線會因出射角的不同而發生色散現象,投映出連續的或不連續的彩色光帶。這個原理亦被應用于著名的太陽光的色散實驗。太陽光呈現白色,當它通過三棱鏡折射后,將形成由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫順次連續分布的彩色光譜,覆蓋了大約在390到770納米的可見光區。歷史上,這一實驗由英國科學家艾薩克·牛頓爵士于1665年完成,使得人們第一次接觸到了光的客觀的和定量的特征。
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如何進行光譜定性分析?
光譜定性分析就是根據光譜圖中是否有某元素的特征譜線(一般是最后線)出現來判斷樣品中是否含有某種元素。定性分析方法常有以下兩種。
1.?標準試樣光譜比較法
將要檢出元素的純物質或純化合物與試樣并列攝譜于同一感光板上,在映譜儀上檢查試樣光譜與純物質光譜。若兩者譜線出現在同一波長位置上,即可說明某一元素的某條譜線存在。此法多用于不經常遇到的元素或譜圖上沒有的元素分析。
2.?鐵光譜比較法
鐵光譜比較法是目前最通用的方法,它采用鐵的光譜作為波長的標尺,來判斷其它元素的譜線。鐵光譜作標尺有如下特點。
①譜線多,在210~600nm范圍內有幾千條譜線;
②譜線間相距都很近,在上述波長范圍內均勻分布,對每一條鐵譜線波長,人們都已進行了精確的測量。
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