第一章 光谱学分析导论
近一百年来,人类社会飞速进步,农业、工业经过长时间的发展给我们的社会和生活带来巨变,农业的进步给我们提供了越来越丰富的食物,工业的发展使我们的生活更是发生了翻天覆地的变化,产品种类越来越丰富,极大地满足了人们对物质和精神的不断追求。所有这些发展,促使了某些化学或物理的分析技术不断产生并为其所用。比如生产的钢铁是否合格,某些矿产品是否满足生产需要,更多工业品的产生所带来的环境污染问题如何解决,食品安全等问题更是随之而来,所有的这些都需要化学或物理的分析手段检测产品或样品中的某些物质的含量,来进一步判断产品是否合格,环境是否达标,食物是否安全等,而这些分析技术也在不断地发展进步,不仅检测手段快捷、结果可靠,并且检测的仪器也越来越智能化。光谱分析技术作为一类经典的化学分析手段,为农业和工业的发展做出了重要的贡献,并且随着工业的进步,光谱分析仪器的性能也在不断进步,在冶金、地矿、环境、食品、化工等行业有着非常成熟的应用。这类技术主要用来检测样品中的某些元素或某类化合物的含量,比如测定稀土中的某些杂质元素含量,测定环境样品或食品中的某类污染物的含量等,由此可见,光谱分析技术应用范围广泛,适用于测定各种复杂基质样品中的杂质元素或某类化合物的含量,并且浓度测试范围广,测定速度快,因此光谱分析方法是一种非常重要的化学方法。
光学光谱分析是研究物质的光辐射,或辐射与物质的相互作用,并以此为基础而建立的一类分析方法。光学光谱分析法可分为光谱分析法和非光谱分析法两大类,前者以测定物质发射或吸收辐射的波长和强度为基础,这是本书的主要介绍内容。非光谱分析法利用辐射与物质作用产生在方向上或物理性质上的变化而进行分析,这类变化有反射、散射、折射、色散、干涉、偏振和衍射等,与其相关的分析方法有比浊法、折光分析、旋光分析、圆二色性法以及X射线衍射等,这些方法不在本书中涉及。
光谱分析按产生光谱的基本微粒的不同可分为原子光谱和分子光谱,根据辐射传递的情况可分为发射光谱和吸收光谱。本书主要介绍原子光谱。