光譜儀原理
?光譜儀基本上是一種通過用某種光照射樣品并分析樣品吸收、反射或發(fā)射的光來識別和量化樣品中的物質(zhì)的設(shè)備。分析結(jié)果以稱為頻譜的波形圖輸出。
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通過分析該光譜數(shù)據(jù),可以進行樣品的定性和定量分析、分子結(jié)構(gòu)的評價、材料特性的評價等。不同設(shè)備的測量原理有所不同,我們將簡要描述上述六種代表性設(shè)備的測量原理。
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1.紫外可見分光光度計
當(dāng)樣品受到紫外線和可見光波長范圍內(nèi)的光照射時,光被樣品中所含的物質(zhì)吸收和反射。通過測量每個波長的入射光的吸收和透射光的強度,可以確定分子結(jié)構(gòu)并量化樣品中所含的成分。
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2、紅外分光光度計
當(dāng)用紅外線照射樣品時,樣品吸收或反射紅外線。吸收和反射的紅外線根據(jù)樣品中化合物的類型和鍵合狀態(tài)而變化。光譜儀將紅外線分成波長,探測器測量光的強度,以確定樣品中化合物的類型及其鍵的狀態(tài)。
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3. 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀
將樣品引入稱為等離子體的火焰中,該火焰是通過在高溫下燃燒材料而產(chǎn)生的,并且可以通過觀察發(fā)光來確定材料的成分。當(dāng)樣品放入等離子體中時,它會分解成原子和離子。
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此時,等離子體中的原子和離子吸收能量并釋放能量,產(chǎn)生光。這種發(fā)光由各種波長的光組成,通過測量光的強度和波長,可以確定樣品中的成分。
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4、原子吸收光譜儀
從特殊光源發(fā)出的光照射到樣品上。由于每種元素都會吸收該元素特定波長的光,因此可以通過測量每個波長下吸收的光的強度來確定樣品中該元素的含量。
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5. 熒光X射線分析儀
當(dāng) X 射線照射到樣品時,樣品中的元素吸收能量并釋放能量,產(chǎn)生熒光 X 射線。
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這種熒光X射線的能量根據(jù)元素的種類而變化,因此通過測量熒光X射線的能量,可以查出樣品中含有哪些元素。
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6.X射線光電子能譜儀
當(dāng)X射線照射到固體表面時,原子和分子被電離,電子隨著電離而釋放。發(fā)射的電子具有不同的能量,具體取決于元素及其化學(xué)狀態(tài)。
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設(shè)備內(nèi)部的探測器測量發(fā)射電子的能量,并據(jù)此可以確定樣品中元素的類型和狀態(tài)。通過在改變 X 射線能量的同時進行測量,可以檢查不同深度的樣品表面。
                
