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第一章光学分析法概论1

一、光学分析法的定义和分类1

二、电磁辐射的性质2

(一)电磁辐射的波动性2

(二)电磁辐射的粒子性4

(三)光的能量单位及换算5

三、光谱分析法5

(一)各个电磁波谱区及其相应的光谱分析法5

(二)光谱分析法的类型和作用机理14

四、非光谱分析法简介18

(一)散射19

五、光谱分析法仪器的部件20

(三)反射20

(二)折射20

(一)各类光学仪器部件的配置21

(二)辐射源22

(三)单色仪24

(四)样品容器26

(五)检测器26

(六)信号处理和读出装置30

第二章电感耦合等离子体光源(ICP)33

一、概述33

(一)等离子体的定义34

(二)等离子体光源的种类34

(一)ICP光谱仪和工作过程37

二、ICP光源的基本原理37

(二)ICP焰炬的形成45

(三)趋肤效应47

(四)样品气溶胶进入不同形状的ICP时的行为48

(五)ICAP的非局部热平衡特性49

(六)ICP(用Ar气)的激发机理和亚稳态氩原子在激发过程中的作用63

(七)ICP的温度分布70

(八)ICP光源的背景71

三、ICP分析的干扰效应72

(一)碱金属的干扰72

(二)酸及溶剂的影响73

(三)光谱干扰73

(一)检出极限74

四、ICP的检出极限、灵敏度和精度74

(二)灵敏度75

(三)精度76

五、分析条件的选择79

(一)高频功率的选择79

(二)载气流量的选择80

(三)观测高度(h)的选择80

六、ICP光源的优点82

七、应用与进展84

(一)应用84

(二)ICP的进展85

(一)光的散射现象87

二、拉曼散射的基本原理87

第三章激光拉曼光谱分析87

一、引言87

(二)拉曼散射与瑞利散射88

(三)与红外光谱的比较92

(四)去偏振度(退偏比)的测定96

三、激光的基本原理和激光器举例99

(一)光的吸收、自发发射和受激发射99

(二)产生激光的主要条件99

(三)激光器的基本原理、工作方式及举例101

四、激光拉曼的实验装置111

(一)激光光源111

(四)激光光源的优点111

(二)样品装置112

(三)单色器112

(四)检测和记录系统113

五、线性激光拉曼效应和非线性激光拉曼效应114

(一)线性激光拉曼效应——共振拉曼技术114

(二)非线性激光拉曼效应116

六、应用124

(一)有机物结构分析124

(二)高分子聚合物的研究125

(三)生物高分子的研究125

(四)定量分析125

一、概述128

第四章X射线荧光分析128

(一)X射线荧光分析的主要特点129

(二)X射线荧光分析的局限性129

二、X射线和X射线谱130

(一)X射线的产生和X射线谱130

(二)X射线的散射、衍射和吸收137

三、X射线荧光分析143

(一)X射线荧光144

(二)莫斯莱定律146

四、X射线荧光光谱仪148

(一)波长色散X荧光光谱仪148

(二)能量色散X荧光光谱仪163

(二)定量分析167

五、定性定量分析167

(一)定性分析167

六、X荧光分析的发展171

第五章电子能谱分析174

一、光电子能谱175

(一)基本原理175

(二)X光电子能谱(XPS)180

(三)紫外光电子能谱(UPS)191

二、俄歇电子能谱(AES)198

(一)俄歇过程198

(二)俄歇电子的能量199

(三)俄歇电子能谱图200

(四)俄歇能谱与XPS的比较203

三、电子能谱仪204

(一)激发源205

(二)单色器——电子能量分析器205

(三)检测器206

(四)真空系统及外磁场的消除207

四、ESCA、UPS和AES的应用208

(一)ESCA法208

(二)UPS法209

(三)AES法209

第六章分子荧光分析211

一、引言211

(一)激发态212

二、荧光发生的机理212

(二)去活化过程214

三、激发光谱和荧光光谱217

(一)激发光谱217

(二)荧光光谱218

四、荧光和分子结构的关系222

(一)具有共轭双键体系的分子222

(二)具有刚性平面结构的分子223

(三)芳环上取代基的类型和位置224

五、溶液的荧光强度226

(一)荧光强度和溶液浓度的关系226

(二)影响荧光强度的因素227

(三)溶液荧光的淬灭231

六、散射光和拉曼光对于荧光分析的干扰236

七、仪器简介及其校正237

(一)仪器237

(二)仪器校正240

八、荧光分析的特点及常用的测定方法242

(一)荧光分析的特点242

(二)常用的定量测定法243

(二)生物化学及生理医学方面的应用245

(三)药物化学分析245

(一)元素的荧光测定245

九、分子荧光分析法的应用245

第七章原子荧光光谱分析247

一、引言247

二、原子荧光的基本原理248

(一)原子荧光的类型248

(二)原子荧光光谱分析的理论基础251

三、仪器装置260

(一)激发光源260

(二)原子化系统264

(三)光学系统和检测系统268

四、干扰及其消除270

(一)光谱干扰及其消除270

(三)物理干扰272

五、原子荧光光谱分析法的特点和应用272

(二)化学干扰及其消除272

第八章化学发光分析275

一、引言275

二、化学发光分析的基本原理276

(一)化学发光反应的基本条件276

(二)化学发光效率277

(三)发光强度与反应物浓度的关系277

三、分析化学中常见的化学发光反应类型及机理278

(一)直接化学发光和间接化学发光278

(二)气相化学发光和液相化学发光279

(二)反应体系pH的影响289

(一)激发态产物分子结构的影响289

四、影响发光强度的因素289

(三)温度的影响290

(四)样品混浊度的影响290

(五)样品中含有吸光或发荧光物质的影响290

五、常用的测量发光强度的方法290

(一)峰高测量290

(二)积分测量292

(三)发光变化率的测定——斜率分析292

六、测试仪器293

(一)不连续取样体系294

(二)流动体系294

(三)离心快速分析器297

(一)用作环境监测手段298

七、化学发光分析的特点及其应用298

(二)用于指示容量滴定的终点300

(三)用作医学、生物学和生物化学中的研究手段300

第九章光声光谱分析303

一、引言303

(一)发展历史303

(二)光与物质的相互作用304

(三)光声光谱法及其特点304

二、基本原理307

(一)气体试样的光声光谱法理论307

(二)凝聚态试样的光声光谱法理论312

三、光声光谱仪320

(一)光源321

(二)敏感元件325

(三)光声池333

(四)斩波器338

(五)放大器、记录仪339

四、光声光谱法的应用340

(一)无机绝缘体341

(二)固体有机物342

(三)液晶343

(四)表面研究344

(五)生物学的研究347

(六)医学上的应用350

(七)凝聚态介质的去激励过程353

(八)深度剖面分析356