各種儀器分析的基本原理及譜圖表示方法

1、各種儀器分析的基本原理及譜圖表示方法各種儀器分析的基本原理及譜圖表示方法紫外吸收光譜紫外吸收光譜UV分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中電子能級的躍遷譜圖的表示方法：相對吸收光能量隨吸收光波長的變化提供的信息：吸收峰的位置、強度和形狀，提供分子中不同電子結構的信息熒光光譜法熒光光譜法FS分析原理：被電磁輻射激發(fā)后，從最低單線激發(fā)態(tài)回到單線基態(tài)，發(fā)射熒光譜圖的表示方法：發(fā)射的熒光能量隨光波長的變化提供的信息：熒光效率和壽命，提供分子中不同

2、電子結構的信息紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法IR分析原理：吸收紅外光能量，引起具有偶極矩變化的分子的振動、轉動能級躍遷譜圖的表示方法：相對透射光能量隨透射光頻率變化提供的信息：峰的位置、強度和形狀，提供功能團或化學鍵的特征振動頻率拉曼光譜法拉曼光譜法Ram分析原理：吸收光能后，引起具有極化率變化的分子振動，產生拉曼散射譜圖的表示方法：散射光能量隨拉曼位移的變化提供的信息：峰的位置、強度和形狀，提供功能團或化學鍵的特征振動頻率核磁共振波譜法

3、核磁共振波譜法NMR分析原理：在外磁場中，具有核磁矩的原子核，吸收射頻能量，產生核自旋能級的躍遷譜圖的表示方法：吸收光能量隨化學位移的變化提供的信息：峰的化學位移、強度、裂分數和偶合常數，提供核的數目、所處化學環(huán)境和幾何構型的信息電子順磁共振波譜法電子順磁共振波譜法ESR分析原理：在外磁場中，分子中未成對電子吸收射頻能量，產生電子自旋能級躍遷譜圖的表示方法：吸收光能量或微分能量隨磁場強度變化提供的信息：譜線位置、強度、裂分數目和超精細分

4、裂常數，提供未成對電子密度、分子鍵特性及幾何構型信息質譜分析法質譜分析法MS分析原理：分子在真空中被電子轟擊，形成離子，通過電磁場按不同me分離譜圖的表示方法：以棒圖形式表示離子的相對峰度隨me的變化提供的信息：分子離子及碎片離子的質量數及其相對峰度，提供分子量，元素組成及結構的信息譜圖的表示方法：樣品形變值隨溫度或時間變化曲線提供的信息：熱轉變溫度和力學狀態(tài)動態(tài)熱動態(tài)熱―力分析力分析DMA分析原理：樣品在周期性變化的外力作用下產生的形

5、變隨溫度的變化譜圖的表示方法：模量或tgδ隨溫度變化曲線提供的信息：熱轉變溫度模量和tgδ透射電子顯微術透射電子顯微術TEM分析原理：高能電子束穿透試樣時發(fā)生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成襯度，顯示出圖象譜圖的表示方法：質厚襯度象、明場衍襯象、暗場衍襯象、晶格條紋象、和分子象提供的信息：晶體形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相結構和晶格與缺陷等掃描電子顯微術掃描電子顯微術SEM分析原理：用電子技術檢測高能電子束與樣品作用時產生

6、二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線等并放大成象譜圖的表示方法：背散射象、二次電子象、吸收電流象、元素的線分布和面分布等提供的信息：斷口形貌、表面顯微結構、薄膜內部的顯微結構、微區(qū)元素分析與定量元素分析等Xraydiffractionx射線衍射即射線衍射即XRDX射線是原子內層電子在高速運動電子的轟擊下躍遷而產生的光輻射，主要有連續(xù)X射線和特征X射線兩種。晶體可被用作X光的光柵，這些很大數目的原子或離子分子所產生的相干散射將會發(fā)生光的

7、干涉作用，從而影響散射的X射線的強度增強或減弱。由于大量原子散射波的疊加，互相干涉而產生最大強度的光束稱為X射線的衍射線。滿足衍射條件，可應用布拉格公式：2dsinθ=λ應用已知波長的X射線來測量θ角，從而計算出晶面間距d，這是用于X射線結構分析；另一個是應用已知d的晶體來測量θ角，從而計算出特征X射線的波長，進而可在已有資料查出試樣中所含的元素。掃描隧道顯微鏡（掃描隧道顯微鏡（STM）掃描隧道顯微鏡（STM）的基本原理是利用量子理論中

8、的隧道效應。將原子線度的極細探針和被研究物質的表面作為兩個電極，當樣品與針尖的距離非常接近時（通常小于1nm），在外加電場的作用下，電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極。這種現象即是隧道效應。原子力顯微鏡原子力顯微鏡(AtomicFceMicroscopy，簡稱，簡稱AFM)原子力顯微鏡的工作原理就是將探針裝在一彈性微懸臂的一端，微懸臂的另一端固定，當探針在樣品表面掃描時，探針與樣品表面原子間的排斥力會使得微懸臂輕微變形，這樣，微懸

9、臂的輕微變形就可以作為探針和樣品間排斥力的直接量度。一束激光經微懸臂的背面反射到光電檢測器，可以精確測量微懸臂的微小變形，這樣就實現了通過檢測樣品與探針之間的原子排斥力來反映樣品表面形貌和其他表面結構。俄歇電子能譜學（俄歇電子能譜學（Augerelectronspectroscopy），簡稱），簡稱AES俄歇電子能譜基本原理：入射電子束和物質作用，可以激發(fā)出原子的內層電子。外層電子向內層躍遷過程中所釋放的能量，可能以X光的形式放出，即產