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1、1 光的吸收,一、一般吸收 光在通过介质时，电场矢量使介质分子做受迫振动，将能量传递给分子，使光的能量衰减。一般吸收的特点：1、吸收量小；2、吸收系数随波长的变化很小，在一定波长范围内可以视为常数；,二、朗伯比尔定律,设：强度为I的光，在通过厚度为dx的介质 层后，衰减dI，实验表明其中 为介质的吸收系数。通过介质后,x,实验表明：,对于溶液，吸收系数正比于液体浓度，即=Kc，代入上式得 朗伯比尔定律在仪器分析中，常将朗伯比尔定律改写为,A 称之为吸光度 称之为消光系数,三、选择吸收和吸收光谱,介质对某些特定波长或波段的电磁波会产生强烈吸收。选择吸收与分子键的固有频率有关。选择吸收的特点：1、
2、吸收量大；2、吸收随波长变化急剧；,物质的吸收光谱与光谱分析,通过分光光度计记录物质的吸光度随波长的变化曲线吸收光谱。分光光度计的基本流程光谱分析简介,光源,准之系统,狭缝,样品,色散,检测系统,二甲苯的吸收光谱,F117 隐形战机,大气在红外区的七个“窗口”,大气中对红外区的主要吸收成分是臭氧、二氧化碳、和水蒸气。,2 光的散射,一、光散射现象：一束光在通过不均匀介质时，向四面八方散开的现象称为散射。二、散射现象的分类 按散射物几何尺寸的大小分为 Tyndall 散射（尺度0.3）Rayleigh 散射（尺度分子大小）,Tyndall 散射,这类散射主要发生在光通过悬浮颗粒介质时（如：乳浊液
3、、烟雾、蒸汽、灰尘等）Tyndall 散射的特点 散射光强度与入射光波长的关系不大。例如 水蒸气对白光的散射，蓝天中的白云等。,Rayleigh 散射（尺度分子大小）,由于分子热运动原因，造成介质中局部密度不均匀涨落，从而引起光的散射。Rayleigh 散射的特点：散射光强随波长变化急剧。按偶极辐射原理散射光谱分析：大气污染信息研究,三、散射光的偏振态,如图所示,散射光的偏振态,当自然光入射时，只有在垂直光线方向为线偏振光。逆着光线看为自然光；其余方向为部分偏振光。,四、Raman散射,1928年印度物理学家C.V.Raman发现，在散射光中除具有与入射光频率相同的Rayleigh散射线外，在
4、原谱线两侧还对称分布着一些其他谱线,Raman散射的基本规律,在每条原始谱线（0）两侧对称分布有两条谱线，长波一侧的称为斯托克斯线，短波一侧的称为反斯托克斯线。频差与入射光频率无关，由物质结构决定。斯托克斯线的强度远大于反斯托克斯线的强度。,Raman散射原理,射入射光电矢量为E=E0cos0t，分子的感应偶极矩为p=eE如果分子以一定角频率j振动，这将直接影响到分子的极化率，设想e=0+jcosjt，,Raman散射的量子原理,跃迁能级图,Raman散射谱特点,与红外谱具有一定的互补性；谱线可移动至可见区便于测量；谱带重叠少、特征明显便于分析；由于上述优点，激光拉曼技术被广泛使用在生物大分子结构研究方面；,3 光的色散,一、光的色散：光在介质中的传播速度随波长变化而异的现象称为色散。由于n=c/v，所以介质的折射率也是波长的函数。二、正常色散科稀公式,三、色散现象的经典解释,在分子的固有频率附近，将发生共振吸收，分子的振动加剧，严重干扰电磁波在介质中的传播行为。反常色散区发生在介质分子的共振吸收带附近。,不同玻璃的色散曲线,石英的反常色散,不同区域的反常色散,
