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