二、灵敏度
定义：
物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度。
S=—或S=^（2—2）
dedm
灵敏度S实际上就标准曲线的斜率，S值越大，方法的灵敏度越高。
二、精密度
定爵：
使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度。
精密度常用标准偏差（S）或相对标准偏差（S,-）表示：
s户兰X100%（1—5）
四、准确度
定义：
试样含量的测定值与试样含量的真实值相符合的程度。
E,=M^xlOO%（1—6）
五、检出限
定义：
某方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量。
检出线：
d=XlF=迪ss
Sb空白信号的标准偏差s一灵敏度
检出限是方法灵敏度和精密度的综合指标，是评价仪器性能及分析方法的主要技术指标。
第二章光学分析法导论
本章是学习光学分析法之前应具备的基础知识。
主要介绍光的波粒二象性，原子光谱和分子光谱基础知识。
在介绍电磁辐射基础上重点讲解能级跃迁图。
本章计划学时为1学时。
第一节电磁辐射
内容提要：
电磁辐射的波动性和粒子性电磁波谱原
重点难点：
电磁波谱区
授课方式：
讲授
一、电磁辐射的性质
电磁辐射具有波动性和粒子性。
1.波动性
电磁辐射是在空间传播着的交变电磁场，可以用频率（u）、波长（入）和波数
（6）等波参数表征。
掌握频、波长、波数的定义及之间的关系。
2.微粒性
普朗克方程E=hu=h•亥（2-3）
该方程将电磁辐射的波动性和微粒性联系起来，
二、电磁波谱
按照波长的大小顺序排列可得到电磁波谱，不同的波长属不同的波谱区，对
应有不同的光子能量和不同的能级跃迁。
能用于光学分析的是中能辐射区，包括紫外、可见光区和红外区。
第二节原子光谱和分子光谱
内容提要：
原子光谱项、原子光谱能收图及原子光谱选择定则，分子光谱能
收分子吸收光谱和分子发光光谱
重点、难点：
原子光谱项、分子光谱能及跃迁图
授课方式：
讲授
一、原子光谱
原子光谱产生于原子外层电子能级的跃迁
1.核外电子的运动状态
原子接到电子的运动状态可以用主量数n、角量子数12、磁量子数m和自旋量子数s来描述。
2.光谱项
原子的能量状态需要用n.L.S.J四个量子数为参数的光谱项来表征。
N为主量子数，L一总轨道角量子数，S—总自旋量子数，J—内量子数
原子能级光谱项用n2s+1L表示
光谱支项用n2s+1Lj表示
3.原子能级图
把原子可能存在的光谱项及能级跃迁用图解的方式表示出来就得到原子能级图。
谱线波长取决于两能级的能量差，不同能级之间跃迁产生的原子光谱是波长确定，相互分隔的谱线，所以原子光谱是线状光谱。
4.光谱选择定则
只有符合光谱选择定则的跃迁才是允许的：
AL=±1,As=0,AJ=0,±1
5.原子光谱
⑴原子发射光谱：
处于激发态原子不稳定，当返回基态或较低能态时而发射出特征谱线。
⑵原子吸收光谱：
当光辐射通过基态原子蒸气时，原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射，原子基态跃迁到较高能态。
⑶原子荧光光谱：
气态原子吸收光辐射后，由基态跃迁到激发态，再通过辐射跃回到基态或较低的能态产生的二次光辐射。
三、分子光谱
1•分子光谱
分子光谱产生于分子能级的跃迁，分子能级中的电子能级，分子的振动能级以及转动能级。
2.分子吸收光谱和分子发光光谱。
⑴分子吸收光谱：
分子对辐射的选择性吸收由基态或较低能级跃迁到较高能级产生的分子光谱。
如紫外——可见吸收光谱，红外吸收光谱。
⑵分子发光光谱
光致发光：
荧光、磷光
，电致发光
化学发光
⑶拉曼光谱：
入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞，发生能量交换，产生与入射光频率不同的散射光。
第三章紫外一可见吸收光谱法
本章地位：
本章是仪器分析课程中光分析方法的第一章，光分析方法中的一些基本理论、基本概念、基本专业术语，在本章中首次出现并应用，对光分析方法起着建立基本框架、引导学习思路的作用。
紫外一可见吸收光谱法历史较久远，应用十分广泛，与其它各种仪器分析方法相比，紫外一可见吸收光谱法所用的仪器简单、价廉，分析操作也比较简单，而且分析速率较快。
在有机化合物的定性、定量分析方面，例如化合物的鉴定、结构分析和纯度检查以及在药物、天然产物化学中应用较多。
本章内容：
本章主要讨论了紫外一可见吸收光谱的产生、紫外一可见分光光度计仪器原理和结构以及紫外一可见吸收光谱法在有机定性及结构分析中的应用。
讲解思路：
让学生首先了解：
不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生选择性吸收，因而具有不同的吸收光谱。
而各种化合物，无机化合物或有机化合物吸收光谱的产生在本质上是相同的，都是外层电子跃迁的结果，但二者在电子跃迁类型上有一定区别。
电子跃迁类型是本章的难点。
最后了解利用紫外一可见分光光度计可使物质产生吸收光谱并对其进行检测。
鉴定的方法是本章的重点。
学时分配：
3学时
第一节概述
内容提要：
介绍紫外一可见吸收光谱法的基本概念。
紫外一可见吸收光谱法是根据溶液中物质的分子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法。
也称作紫外和可见吸收光度法，它包括比色分析和紫外一可见分光光度法。
第二节紫外一可见吸收光谱
内容提要：
不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生选择性吸收，因而具有不同的吸收光谱。
无机化合物和有机化合物吸收光谱的产生本质上是相同的，都是外层电子跃迁的结果，但二者在电子跃迁类型上有一定区别。
有机化合物吸收可见光或紫外光，。
、n和n电子就跃迁到高能态，可能产生的跃迁有。
一。
*、n—o*、Ji—Ji*和n—Ji*。
各种跃迁所需要的能量或吸收波长与有机化合物的基团、结构有密切关系，根据此原理进行有机化合物的定性和结构分析。
无机络合物吸收带主要是由电荷转移跃迁和配位场跃迁而产生的。
电荷转移跃迁的摩尔吸收系数很大，根据朗伯一比尔定律，可以建立这些络合物的定量分析方法。
重、难点：
分子的电子能级和跃迁
生色团的共轲作用
d-d配位场跃迁
金属离子影响下的配位体打一打*跃迁。
授课方式：
讲授，使用挂图。
第三节紫外一可见分光光度计
内容提要：
紫外一可见分光光度计主要由光源、单色器、吸收池、检测器及信号显示五部分组成。
需讲解每部分的作用与原理。
/作用：
提供能量激发被测物质分子。
光源（神米/鸨灯：
适用波长范围320~2500nm
\'氢（布）灯：
提供波长范围180~375nmo
单色器：
从连续光谱中获得所需单色光
吸收池：
用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿
检测器：
检测光信号。
常用检测器有光电管和光电倍增管
信号显示器：
是读数装置。
并了解仪器类型及功能，如单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计的工作原理。
重难点：
双波长分光光度计原理及构造。
授课方式：
讲授、实验。
第四节紫外一可见吸收光谱法的应用内容提要：
紫外一可见吸收光谱法用于有机化合物的定性、定量和结构分析。
由于有机化合物的紫外一可见吸收光谱比较简单、特征性不强，吸收强度不高，因此应用有一定的局限性。
但它能够帮助推断未知物的结构骨架、配合红外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等进行定性和结构分析，它是一种有用的辅助手段。
重点：
化合物的鉴定、结构分析事例。
有机化合物的鉴定，一般采用光谱比较法。
将未知纯化合物的吸收光谱特征，如吸收峰的数目、位置、相对强度以及吸收峰的形状与已知标准物的吸收光谱进行比较，以此推断未知化合物的骨架。
但大多数有机化合物的紫外一可见光谱比较简单，特征性不明显，而且很多生色团的吸收峰几乎不受分子中其它非吸收基团的影响，因此，仅利用紫外光谱数据来鉴别未知化合物有较大局限性。
结构分析：
紫外吸收光谱虽然不能对一种化合物作出准确鉴定，但对化合物中官能团和共轲体系的推测与确定却非常有效。
难点：
催化动力学光度法原理。
所谓催化动力学分析法是指通过测量反应速率来进行定量分析的方法。
许多化学反应在催化剂存在下，可以加快反应速率，而催化反应速率在一定范围内与催化剂浓度成比例关系，因此以光度法检测催化反应速率就可以实现对催化剂浓度的测定。
但影响该法准确度的因素很多，操作严格，准确测定难度较大。
授课方式：
讲授，配合实验事例。
第四章红外吸收光谱法
红外光谱主要用来对有机化合物的官能团鉴别，是有机化合物结构分析中的四大谱学之一，是研究有机化合物化学键的振动和转动能级的跃迁，根据不同波数下产生的特征吸收情况提供化合物结构分析所需的信息。
本章内容主要介绍红外光谱法的特点。
红外吸收的基本理论，包括分子振动红外光谱产生的条件，红外吸收光谱仪结构及图谱分析。
本章计划2学时。
第一节概述
内容提要：
红外光谱法的特点及谱图表示方法授课方式：
自学
一、红外光谱法特点
1.红外光谱不涉及分子的电子能级，主要是振动能级跃迁。
2.分子振动能级不仅取决于分子的组成，也与其化学键官能团的性质以及空间分布等结构密切相关。
3.物质对红外辐射的吸收强度与物质含量的关系符合朗伯一比尔定律。
二、红外光谱图表示方法
用T-6或T-X曲线表示，图谱上纵坐标用透射比表示T%,横坐标为波数
5（cm-1）或波长（Um）o
第二节红外吸收基本理论
内容提要：
分子振动、红外吸收光谱产生的条件、影响基团频率位移的因素
重点、难点：
红外光谱产生的条件
一、分子的振动
1.谐振子
授课方式：
讲授
对简单的双原子分子的振动可以用谐振子模型来模拟
（4-1）
k：
化学键力常数U为折合质量
Ev=（u±y）he5=（u±y）hu
……称为振动量子数
可见分子振动频率与化学键的力常数、原子质量有关系。
如果用量子力学来处理，求解得到分子的振动能级原与谐振子振动频率的关系为
u可取0,1,2,
2.非谐振子
实际上双原子分子不是理想的谐振子，只有当u较小时，真实分子振动情况才与谐振子振动比较近似。
3.
分子的振动形式
4.振动自由度
即独立振动数，表示多原子分子振动形式的多少。
对非线性分子：
3n-6n为原子数
对线性分子：
3n-5
二、红外吸收光谱产的条件和谱带强度
1.分子吸收红外辐射的条件
分子吸收红外辐射必须同时满足以下两个条件：
⑴辐射应具有刚好满足振动跃迁所需的能量。
⑵只有能使偶极矩发生变化的振动形式才能吸收红外辐射。
2.吸收谱带的强度
红外吸收谱带的强弱与分子偶极矩变化的大小有关，根据量子理论红外光谱的强度与分子振动时偶极矩变化的平方成正比。
如：
c=c双键和c=0双键的振动，由于c=0双键振动时，偶极矩变化较c=c双键大，因此c=0键的谱带强度比c=c双大得多。
偶极矩的变化与固有偶极矩有关，一般极性比较强的分子或基团吸收强度都比较大。
3.基团振动与红外光谱区域
红外光谱可分为基频区和指纹区两大区域
⑴基频区（4000~1350cm-'）又称为特征区或官能团区，其特征吸收峰可作为鉴定基团的依据。
X-H伸缩振动区（4000-2500cm-'）
三键及累积双键区（2500-1900cm-'）
双键伸缩振动区（1900-1200cm-'）
X-H弯曲振动区（1650-1350cm-'）
⑵指纹区（1350〜650cmT）
指纹区的吸收峰是由于c—c,c-0,c-x单键的伸缩振动以及分子骨架中多数基团的弯曲振动所引起。
4.影响基团频率位移的因素
分子中各基团的振动并不是孤立的要受到分子中其它部分特别是邻近基团
的影响，这种影响可分为内部因素和外部因素。
⑴内部因素
诱导效应
共轨效应
氢键作用
⑵外部因素
测定样品时，试样所处的状态、溶剂效应等因素影响基团频率。
第二节红外吸收光谱仪
内容提要：
红外光谱仪结构、光源、吸收地、单色器、检测器重点、难点：
吸收地、检测器授课方式：
讲授
一、红外光谱仪主要部件
红外光谱仪由光源、单色器、吸收地、检测器和记录系统五部分组成
1.光源：
要求能发射高强度连续红外国辐射，常用的有能斯特灯和硅碳棒
2.吸收地：
由于中红外光不能透过玻璃和石英，因此红外吸收地是一些无
机盐晶体材料，常用KBr晶体（易吸潮应保持干燥）
3.单色器：
以光栅作为分光元件
4.检测器：
常用真空热电偶，也有用热电量热计或光电导管。
5.记录系统：
由记录仪自动记录图谱
二、色散型红外吸收光谱仪
从光源发出的红外辐射分成两束：
一束通过试样地作测量光束，另一束再过比池，经扇面切光器将测量光束和参比光束交替地投射到色散元件上。
三、傅里叶变换红外光谱仪
与其它红的区别在于用迈克逊干涉计代替光栅单色器，用计算机对干涉图进行傅里叶变换处理，可得到红外吸收光谱图。
第四节红外吸收光谱分析
内容提要；：
做红外光谱时，样品的制备，红外图谱的简单解析
重点、难点：
图谱的解析
授课方式：
自学
第五章分子发光分析法
本章主要基态分子吸收了一定的能量后，跃迁至激发态再以辐射跃迁形式将能量释放后返回基态，产生分子发光，主要有荧光分析、磷光分析、化学发光分析。
本章内容属较新的分析方法，日前处在研究的热门领域，在掌握分子能级跃迁的基础上，讲解各方法的特点。
本章计划学时数为2学时。
第一节荧光分析法
内容提要：
荧光产生原理，荧光效率及影响因素，荧光强度与溶液浓度的关系,荧光仪器及荧光的分析应用。
重点、难点：
荧光的产生机理
授课方式：
讲授
一、概述
根据物质的分子荧光光谱进行定性，以荧光强度进行定量公析。
荧光分析法的最大优点是灵敏度高，选择性也较好，应用范围广。
二、基本原理
1.分子荧光的产生
处于各激发态不同振动能级上分子，通过无辐射跃迁，释放一部分能量跃回到第一激发态的最低振动能级上，再以辐射跃迁形式回到基态的各振动能极上，产生分子荧光。
2.荧光效率及其影响因素
⑴荧光效率
荧光效率定义为发荧光的分子数目与激发态分子总的比值即
若以各种跃迁的速率常数来表示，则
（5-2）
、为荧光发射过程中的速率常数SK,非辐射跃迁的速率常数之和
⑵荧光与分子结构的关系
要具有能够吸收紫外——可见光的分子结构如共轮体系，兀电子的离域性越强，越易被激发而产生荧光。
分子的刚性平面结构有利于荧光的产生
⑶环境因素对荧光的影响
溶剂的极性增加对激发态产生更大的稳定作用，会使荧光强度增强温度也影响到荧光强度对大多数荧光物质，温度升高，使非辐射跃迁几率增大，荧光效率降低。
溶液的pH值影响到荧光物质的存在，也影响荧光效率。
3.荧光强度与溶液浓度的关系
荧光强度I,=
.Tt-a、toa（一2.3A）2（-2.3A）3爪―q、
..If=（pfI0（l—I）=若溶液很稀A<0.05,
贝UIf=2.3（5-5）
当条件一定时L=KC
上式为荧光定量分析的基本关系式
荧光猝天：
荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子之间所发生的导致荧光强度
下降的物理或化学作用过程。
三、荧光分析仪器
由光源、单色器、液池、检测器和记录系统五部分组成。
1.光源：
一般由高压汞灯或麻孤灯提供。
2.单色器：
起分光作用，一般为光栅。
3.检测器：
采用光电倍增管。
四、荧光分析法的应用
1.无机化合物分析
大多数无机化合物不产生荧光，只有与一些有机化合物形成有荧光的络合物
才能对其进行测定。
2.有机化合物的分析
结一些芳香族化合物基因，具有较强的荧光，可以直接进行分析测定，因此在生物化学、医药、环境、食品等领域有广泛的应用。
第二节磷光分析法
内容提要：
磷光产生，温度对磷光强度影响重点、难点：
磷光的产生
授课方式：
自学
第三节化学发光分析
内容提要：
化学发光的概念、化学发光原理以及化学发光仪器
重点、难点：
化学发光原理
授课方式：
讲授
一、化学发光概述
化学发光分析是利用某些化学反应所产生的光发射现象而建立的一种新的分析方法。
特点：
灵敏度高，测定的线性范围宽，仪器设备简单，分析速度快
二、化学发光分析基本原理
1.化学发光反应的条件
化学反应中某一反应产物的分子接受化学反应的化学能被激发形成电子激发态，在返回基态时，以辐射形式释放能量。
A+BtC*+DCJC+co
⑴所选定的化学反应能快速的释放出足够的能量
⑵反应途径有利于激发态产物的形成
⑶激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态
2.
（5-9）
化学发光效率和发光强度
化学发光效率
m_发射的光子数_…
CL参加反应的分子数Ff
化学效率
e_激发态分子数
"参加反应的分子数
发光效率
一发射的光子数。
一激发态分子数
化学强度
tde
l（X（t）=对一级动力学反应，化学发光峰值强度与分析物浓度成线性关系。
fICLdt=（pCL•dt=上式为发光分析的定量依据
3.化学发光反应的类型
⑴液相化学发光：
鲁米诺在碱性溶液中H202,L等氧化剂氧化可产生最大波长在425nm的光辐射
⑵气相化学发光
NO+O3-^NO2*+O2NO2*^>NO2+hu（x3600nm）
三、化学发光分析的仪器
1.分立取样式发光仪
2.流动注射式发光仪
四、化学发光分析的应用
大气中的氮氧化合物、硫化物，尤其是有些过渡金属离子能催化鲁米诺一凡。
2发光反应，由此而建立了这些金属离子的化学光分析方法。
第六章原子发射光谱法
本章地位：
原子发射光谱分析法在发现新元素和推动原子结构理论的建立方面曾做出过重要贡献，在各种无机材料的定性、半定量及定量分析方面也曾发挥过重要作用。
近20年来，由于新型光源、色散仪和检测技术的飞速发展，原子发射光谱分析法得到更广泛的应用。
学习中应使同学们了解本章知识理论及应用在光分析法中的重要地位。
本章内容：
本章主要讲述原子发射光谱法的基本原理、基本仪器以及光谱定性、半定量及定量分析的方法和应用。
讲解思路：
首先介绍原子发射光谱的产生、元素的原子和离子所产生的原子线和离子线都是该元素的特征光谱。
谱线的波长X和强度I是本法对物质进行定性分析和定量分析的依据。
之后详细介绍原子产生特征光谱的机理以及影响谱线强度的定义这是本章的重点内容。
介绍原子发射光谱仪器时首先介绍三部分框架，再介绍每部分的具体构成和重点元件，如ICP光源和光栅色散原理。
最后介绍原子发射光谱的定性、半定量及定量分析方法，其中摄谱法中的乳剂特性曲线，及定量分析中的内标法原理是本章的重难点。
课时分配：
6学时。
第一节概述
内容提要：
介绍原子发射光谱的概念，原子发射光谱的实质、方法过程及特点和应用
原子发射光谱法是根据待测物质的气态原子或离子受激发后所发射的特征光谱的波长及其强度来测定物质中元素组成和含量的分析方法。
原子发射光谱法的分析过程如下：
（1）在激发光源中，将被测定物质蒸发、解离、电离、激发，产生光辐射。
（2）将被测定物质发射的复合光经分光装置色散成光谱。
（3）通过检测器检测被测定物质中元素光谱线的波长和强度，进行光谱定性和定量分析。
第二节原子发射光谱法的基本原理
内容提要：
主要介绍原子发生光谱的产生，物质受到外界能量的作用，基态原子被激发到激发态，激发态很不稳定，在10「8时间内，返回到基态,所受能量以光辐射形式释放产生原子发射光谱。
x=—^=—x——元素的特征波长&、El分别为高能级
E2-EiAE
和低能级能量
谱线的强度
影响谱线强度的因素，从上式可知主要有4种因素一一进行分析。
重点：
谱线的波长和强度是两个重要的参数。
授课方式：
讲授、挂图。
第三节原子发射光谱仪器
内容提要：
原子发射光谱法所用仪器通常包括激发光源、分光系统、及检测系统三部分。
激发光源主要有直流电孤、低压交流电孤、高压电容火花及新型光源ICP。
各种光源有其不同的性能（激发温度、蒸发温度、热性质、强度、稳定性等）可供各类试样选择。
相比之下，ICP由于热稳定性好,基体效应小，检出限低，线性范围宽而被公认为最具活力、前途广阔的激发光源。
分光系统中主要是分光元件，现代仪器多用光栅作分光元件，需介绍光栅分光原理、分光性能（色散率、分辨率）
检测系统有摄谱法、光电直读法，分别介绍各自的原理和性能。
重、难点：
ICP光源的结构、原理、分析性能是重点，平面反射闪耀光栅的分光原理及结论也较重要。
摄谱法中的感光板的乳剂特性曲线及光电光谱法中电压与谱线强度的关系较难理解，详细介绍。
授课方式：
讲授、挂图。
第四节光谱定性分析和半定量分析
内容提要：
在原子光谱分析中，根据谱线的波长进行定性分析，根据谱线的强度进行定量分析。
主要介绍定性及半定量分析方法。
第五节光谱定量分析
内容提要：
首先介绍光谱定量分析的基本原理，导出定量分析基本关系式I=ac,取对数lgI=blgC+lga
这是光谱定量分析的基本公式。
此种方法为绝对强度法，实
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