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目录 1

前言…………………………………………………………………………ix第一章 绪论 1

第一节光谱学与光谱分析 1

一、光谱学的概念 1

二、光谱分析的分类 2

三、发射光谱分析的内容 4

第二节发射光谱分析的简史 5

一、定性分析阶段 5

二、定量分析阶段 6

三、现代技术阶段 7

第三节发射光谱分析的基本特点 7

一、测定元素 8

二、元素检出限 8

三、分析范围 10

四、精密度 10

五、分析速度 11

第四节发射光谱分析的应用 12

一、在地质勘探中的应用 12

二、在冶金工业中的应用 13

三、在核工业中的应用 13

第五节发射光谱分析的发展趋向 14

第二章光谱学基础 17

第一节原子的辐射 17

一、原子的运动状态 17

二、原子的矢量模型 20

三、原子的能级 23

四、原子的辐射 26

五、离子的辐射 29

第二节原子光谱的规律 30

一、光谱线系 30

二、谱线的多重结构 36

三、谱线的超精细结构 39

四、谱线的场致分裂 41

第三节谱线的特性 43

一、谱线的强度 43

二、谱线强度比 46

三、同位素谱线强度比 48

四、谱线的宽度 49

五、谱线的自吸 51

第四节分子光谱与固体光谱 52

一、分子的辐射 52

二、常见的分子光谱 54

三、固体的辐射 56

第五节元素光谱性质的周期性 57

一、元素的光谱结构 58

二、元素的激发能与电离能 58

三、元素的最后线波长 61

第一节火焰光源 64

第三章激发光源 64

第二节弧光光源 66

一、直流弧光 67

二、交流弧光 69

三、特殊用途的弧光光源 73

四、弧光光源的应用 76

第三节火花光源 77

一、高压火花 78

二、低压火花 81

三、火花放电的基本特性 82

四、特殊用途的火花光源 84

五、火花光源的应用 86

第四节辉光光源 86

一、气体放电管 88

二、格里姆放电管 89

三、空心阴极放电管 90

四、辉光光源的应用 93

第五节等离子体光源 94

一、直流等离子焰 95

二、感耦高频等离子炬 98

三、容耦微波等离子炬 108

四、等离子体光源的应用 110

第六节激光显微光源 111

一、固体激光器 112

二、显微镜系统 116

三、辅助激发系统 118

四、控制电源 120

五、蒸发激发特性 121

六、激光显微光源的应用 124

第四章 光谱仪 126

第一节光谱仪的光学系统 126

一、照明系统 127

二、成象系统 131

三、色散系统 135

四、光学系统的衍射现象 137

五、光学系统的光能损失 139

六、光谱仪的光学附件 141

第二节光谱仪的光学特性 143

一、工作光谱区 143

二、色散率 143

三、分辨率 145

四、放大率 146

五、聚光本领 148

第三节棱镜光谱仪 150

一、分光棱镜 150

二、棱镜光谱仪的光学特性 155

三、常用的棱镜光谱仪 160

一、衍射光栅 165

第四节光栅光谱仪 165

二、光栅光谱仪的光学特性 170

三、光栅衍射的光强分布 173

四、光栅的谱线弯曲和象散 178

五、平面光栅光谱仪 181

六、凹面光栅光谱仪 185

七、谱级分离方法 188

第五节干涉光谱仪 190

一、中阶梯光栅光谱仪 191

二、法布里－珀罗干涉光谱仪 193

第六节干涉调制光谱仪 197

第五章 光谱的观测 202

第一节看谱法 202

第二节摄谱法 203

一、感光片的感光原理 204

二、感光片的乳剂特性 205

三、感光片的基本类型 207

四、光谱投影仪 210

五、光谱比长仪 212

六、测微光度计 214

七、光谱计算板 217

第三节光电直读法 218

一、光电检测器 220

二、电视检测器 223

三、光电元件的基本特性 224

四、光电接收系统 226

第四节电子计算机的应用 230

一、分析数据的处理 230

二、自动译谱 233

三、自动分析 235

四、在新型光谱仪器上的应用 238

一、激发光源的性能与选择 240

第一节激发光源的使用与维护 240

第六章 仪器的使用与维护 240

二、激发光源的操作注意事项 242

三、弧光－火花发生器的使用与维护 243

四、感耦高频等离子炬发生器的使用与维护 247

五、激光显微光源的使用与维护 251

第二节光谱仪的使用与维护 254

一、常用光谱仪的性能与选择 254

二、照明系统的安装与调整 255

三、成象系统的检查与校正 257

四、光谱仪整体的检查与校正 258

五、法布里－珀罗标准具的调节 262

六、光谱仪的维护与检修 263

第三节观测仪器的使用与维护 268

一、光谱投影仪的使用与维护 268

二、测微光度计的使用与维护 270

三、光电直读光谱仪的使用与维护 272

第七章 分析方法原理 274

第一节定性分析原理 274

一、分析线 275

二、光谱比较法 279

三、波长测定法 280

第二节半定量分析原理 282

一、显线法原理 282

二、比较法原理 283

三、数阶法原理 285

四、相对比值换算法原理 286

五、权重系数法原理 288

第三节定量分析原理 289

一、谱线强度与元素含量的关系 290

二、全能量法原理 293

三、内标法原理 294

四、基准线换算法原理 296

五、谱线黑度与元素含量的关系 298

六、积分电压与元素含量的关系 299

第八章 分析技术基础 301

第一节标样的制备 301

一、溶液标样的制备 302

二、岩矿粉末标样的制备 302

三、矿物片状标样的制备 304

四、金属标样的制备 305

五、标样的检验 305

第二节试样的处理 306

一、试样的一般处理方法 307

二、重砂矿物试样的制备 309

三、物理分离富集方法 310

第三节常用的进样技术 313

一、电极 313

二、直立电极法 314

三、水平电极法 316

四、溶液进样法 319

第四节试样的蒸发和激发 321

一、试样的蒸发 322

二、传递过程 325

三、解离过程和电离过程 327

四、激发过程 330

五、基体效应 331

六、载体和缓冲剂 332

七、常用的蒸发激发方法 334

第五节摄谱技术 337

一、感光片的保存与使用 337

二、摄谱注意事项 338

三、感光片的化学处理 340

四、暗室处理技术 343

五、乳剂特性曲线的绘制 346

一、光谱背景的校正 349

第六节测光数据的处理 349

二、标样空白的校正 351

三、谱线干扰的校正 353

四、乳剂特性差异的校正 355

五、常用的校正曲线 356

第七节分析结果的误差统计 359

一、分析结果的误差来源 359

二、偶然误差计算 361

三、分析方法误差的评定 363

四、系统误差计算 366

五、光谱分析的总误差 368

六、光谱分析的检出限 370

七、光谱分析的灵敏度 371

第九章 试样分析方法 373

第一节岩石矿物弧光光谱分析 373

一、半定量全分析 374

二、半定量多项分析 375

三、单矿物分析 376

四、铀和钍的测定 379

五、其它元素的测定 382

第二节岩石矿石等离子体光谱分析 384

一、硅酸盐岩石的分析 385

二、岩石中铀和钍的测定 387

三、岩石矿物中稀土元素的测定 389

四、岩石矿物中锶和钡的测定 392

五、化探试样中多元素的测定 394

六、水中微量元素的测定 397

第三节矿物激光显微光谱分析 400

一、定性分析 400

二、半定量分析 401

三、定量分析 403

四、重砂矿物量的测定 406

一、钢铁分析 409

第四节金属合金光谱分析 409

二、铜及其合金的分析 410

三、镍及其合金的分析 412

四、铝及其合金的分析 414

五、镁及其合金的分析 415

六、金属锆的分析 416

七、金属合金中的气体分析 418

第五节核燃料光谱分析 420

一、铀及其化合物的分析 421

二、钚及其化合物的分析 426

三、钍及其化合物的分析 427

第六节同位素光谱分析 428

一、锂同位素的分析 428

二、锶同位素的分析 429

三、铅同位素的分析 429

四、铀同位素的分析 432

思考题与练习题 433

附表 442

附表一 核自旋量子数的数值 442

附表二 元素的配分函数 444

附表三 双原子分子的解离能 445

附表四 元素及其化合物的沸点 445

附表五 常用的光谱缓冲剂 448

附表六 常用激光显微光源的主要性能 452

附表七 常用棱镜光谱仪的主要性能 453

附表八 常用光栅光谱仪的主要性能 454

附表九 元素最后线 456

附表十 黑度转换 465

附表十一 背景校正D值 466

附表十二 背景校正△S/γ值 467

主要参考文献 469