第2章光分析导论讲稿
第二章思考题与练习题
1. 对下列的物理量单位进行换算：
（1） 150pm X射线的波数（cm）； （2） 670.7nm Li线的频率（Hz）； （3） 3300cm波数的波长（μm）； 答案:
-1
-1
(1)；（2）
-1
；（3）3.03μm。
2. 计算下列电磁辐射的频率（Hz）、波数（cm）及光量子的能量（用电子伏eV、尔格erg及千卡/摩尔表示）：
（1） 波长为589.0nm的钠D线； 答案:
（2） 在12.6μm的红外吸收峰。 答案:
；
。
3. 将波长443nm的光通过折射率为1.329的甲醇溶液时，试计算： （1） 在甲醇溶液中的传播速度； （3） 能量（J）； （2） 频率； 答案:
（4） 周期（s）。 ；（2）
；（3）
；（4）
。
（1）
4. 辐射通过空气（n=1.00027）与某玻璃（n=1.7000）界面时，其反射损失的能量大约有多少？ 答案:
6.7%
5. 何谓光的二象性？何谓电磁波谱？
6. 请按照能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外线，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。 7. 光谱法的仪器通常由哪几部分组成？它们的作用是什么？
自测题
1. 电磁辐射的二象性是指:
A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成；
B．电磁辐射具有波动性和电磁性； C．电磁辐射具有微粒性和光电效应； D．电磁辐射具有波动性和电磁性。
2. 光量子的能量与电磁辐射的哪一个物理量成正比？
A．紫外；
B．波长； C．波数； D．周期。
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第2章光分析导论讲稿
可见区、紫外区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别3. 为
A．紫外区和无线电波区； B．可见光区和无线电波区； C．紫外区和红外区； D．波数越大。
4. 有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的
A．能量越大； B．频率越高； C．波长越长； D．波数越大。
)
5. 波长为0.0100nm的电磁辐射的能量是多少eV？(已知
A．0.124； B．12.4eV； C．124eV；
D．eV。
6.下列四种波数的电磁辐射，哪一种是属于可见光区？
A.7.
频率为
B. C. D.
MHz的电磁辐射是处在哪个光区？
A．紫外光区； B．可见光区； C．红外光区； D．无线电波区。
)
8.
可见光的能量是在下列的哪个范围内？(已知 A.
B. D.
C.
9. 当光由空气(n＝1.00027)通过玻璃(n约为1.5)时，在每一个空气－玻璃介面上，光能损失约为多少？
A．2％； B． 4％； C．6％； D．8％。
10. 钠D线在真空中的波长是589.99nm，它通过空气(n＝1.00027)以折射率为1.275溶液时
的波数分别是多少？
A.
C.
B.D.
正确答案：1：(D)、2：(A)、3：(A)、4：(C)、5：（D）、6：(B)、7：(C)、8：(D)、9：(B)、10：（B） !
思考题与练习题
1. 原子发射光谱是怎样产生的？为什么各种元素的原子都有其特征的谱线？ 2. 光谱仪的意义是什么？为何写出Mg285.2nm共振线的光谱线跃迁表达式？ 3. 试比较原子发射光谱中几种常用激发光源的工作原理、特性及适用范围。 4. 简述ICP光源的工作原理及其优点？
5. 光谱仪的主要部件可分为几个部分？各部件的作用如何？
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第2章光分析导论讲稿
6. 棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪的性能各用那些指标表示？各性能指标的意义是什么？ 7. 比较摄谱仪及光电直读光谱仪的异同点？
8. 分析下列试样时应选用何种激发光源？ ⑴ 矿石的定性、半定量分析； ⑵ 合金中铜的定量分析（~x%）； ⑶ 钢中锰的定量分析（0.0x~0.x%）； ⑷ 头发中各元素的定量分析； ⑸ 水质调查中Cr、Mn、Cu、Fe、Zn、Pb的定量分析。
9. 影响原子发射光谱的谱线强度的因素是什么？产生谱线自吸及自蚀的原因是什么？ 10. 解释下列名词： ⑴ 激发电位和电离电位； ⑵ 共振线、原子线、离子线、灵敏线、最后线； ⑶ 等离子线、激发光源中的三大平衡。
11. 什么是感光板的乳剂特性曲线？其直线部分的关系式如何表示？何谓反衬度、惰延量、雾翳黑度？在分析上有何意义？ 12. 光谱定量分析为何经常采用内标法？其基本公式及各项的物理意义是什么？ 13. 选择内标元素及内标线的原则是什么？说明理由。 14. 何谓基体效应？为何消除或降低其对光谱分析的影响？ 15. 计算Cu327.4nm和Na589.6nm谱线的激发电位（eV表示）
16. 下标中列出Pb的某些分析线及激发电位，若测定水中痕量Pb应选用那条谱线？当某试样中Pb含量谓0.1%左右时，是否仍选用此谱线，说明理由。 谱线波长/nm 激发电位/eV 283.31 280.20 287.32 266.32 239.38 4.37 5.74 5.63 5.97 6.50 17. 当一级光谱波长为500.0nm时，其入射角为60o，反射角（衍射角）为-40o，此光栅的刻痕数为多少条/mm？
答案: 446条/mm。
18. 有一块光栅的宽度为5.00mm，每mm的刻痕数为720条，那么该光栅第一级光谱分辨率是多少？对波数为1000cm-1的红外线，光栅能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少？
答案: 3600；2.8nm。
19. 用
（折射率对波长的变化率）的60o熔融石英棱镜和刻有1200条/mm的光
栅来色散Li的400.20nm及400.30nm两条谱线。试计算
⑴ 分辨率； ⑵ 棱镜和光栅的大小。 答案: (1)
；（2）3.1cm和3.8mm。
20. 在原子发射光谱图中，未知元素的谱线λx位于两条铁谱线λ1=486.37nm和λ2=487.12nm之间。在波长测量仪（也称比长仪）上测得λ1和λ2之间距离为14.2mm（经放大），λ1和λx之间距离为12.3mm，
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第2章光分析导论讲稿
试算λx为多少？ 答案: 487.02。
21. 用原子发射光谱法测定Zr含量中的Ti，选用的分析线对为Ti334.9nm/Zr332.7nm。测定含Ti=0.0045%的标样时，强度比为0.126；测定含Ti=0.070%的标样时，强度比为1.29；测定某试样时，强度比为0.598，求试样中Ti%。
答案: 0.028%。
22. 用原子发射光谱法测定锡合金中铅的含量，以基体锡作为内标元素，分析线对为Pb283.3/Sn276.1nm，每个样品平行摄谱三次，测得黑度平均值列于下表，求未知试样中铅的百分含量（作图法） 样品号 试样1 2 3 4 5 未知样 答案: 0.461%。
%Pb 0.126 0.316 0.706 1.334 2.512 x 黑度 Sn276.1nm 1.567 1.571 1.443 0.825 0.793 0.920 Pb283.3nm 0.259 1.013 1.541 1.427 1.927 0.669 23. 用标准加入法测定硅酸岩矿中Fe的质量分数，Fe302.06nm为分析线，Si302.00nm为内标线。已知分析线在乳剂特性曲线直线部分，反衬度1.05，测得数据列于下表。试求未知样中Fe的质量分数（作图法） Fe加入量（%） ΔS（谱线黑度差） 答案:
0 -0.441 -0.150 0.030 0.153 。
第三章自测题
1. 原子发射光谱是由下列哪一种跃迁产生的?
A. 辐射能使气态原子外层电子激发； B. 辐射能使气态原子内层电子激发； C．热能使气态原子外层电子激发； D．热能使气态原子内层电子激发。 2. 下列以光谱项符号表示的原子中电子能级的跃迁,符合光谱选律的是哪一种?
A．
C．
； ；
B．D．
； 。
3. 在下列几种常用的原子发射光谱激发光源中,分析灵敏度最高，稳定性能最好的是哪一种?
A．直流电弧； C．交流电弧； B．电火花；
D．高频电感耦合等离子体。
4. 用光栅摄谱仪摄谱时,所得的光谱在一定的波长范围内,其波长的间隔分布是:
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第2章光分析导论讲稿
A. 均匀等距离分布； B．长波较密,短波较疏； C．短波较密,长波较疏； D．中间较密,两边较疏。
5. 某摄谱仪能分辨310.0305nm及309.9970nm的两条Fe谱线,则用该摄谱仪可以分辨出下列的哪一组谱线?
A．Cr 301.82和Ce 301.88nm； C．Ni 337.56和Fe 337.57nm； B．Mn 325.40和Fe 325.395nm； D．Si 251.60和Zn 251.58nm。
6. 用摄谱仪进行发射光谱定量和定性分析时,应选用的干板是:
A. 都应选用反衬度大的干板； B. 都应选用惰延量大的干板；
C. 定量分析用反衬度大的干板,定性分析用惰延量小的干板； D. 定量分析用反衬度小的干板,定性分析用惰延量大的干板。 7. 在AES分析中,谱线自吸(自蚀)的原因是:
A．激发源的温度不够高； B．基体效应严重；
C．激发源弧焰中心的温度边缘高； D．试样中存在较大量的干扰组分。 8. 用内标法进行定量分析时,应选择波长相近的分析线对,其原因是:
A. 使线对所处的干板反衬度基本一样,以减少误差； B. 使线对的自吸收效应基本一样,以减少误差； C. 使线对所处的激发性能基本一样,以减少误差； D. 主要是为了测量上更方便些。
9. 分析硅青铜中的铅,以基体铜为内标元素,分析线对为Pb287.33nm/Cu276.88nm。测定铅含量为0.020%额标准样品时，得到强度比为0.256；测定含铅量为0.040%的标准样品时，得到强度比为0.846；测定未知试样时，强度比为0.638。求得试样中的Pb%为:
A．0.064％； 10.
用标准加入法测定
Fe的加入量(%) △S 求试样中Fe%为： B．0.054％； C．0.044％； D．0.034％。
中Fe的的含量。取分析线对为Fe302.60nm/Si302.00nm，测得以下数据： 0 0.23 B. 0.002% ；
0.001 0.42 0.002 0.51 C. 0.003% ；
0.003 0.63 A. 0.001%； D. 0.004%
正确答案：
1：(C)、2：(B)、3：(D)、4：(A)、5：（A）、6：(C)、7：(C)、8：(A)、9：(D)、10：（B） !
第四章自测题
1. 下列哪种说法可以概述三种原子光谱（发射、吸收、荧光）的产生机理？
A. 能量与气态原子内层电子的相互作用；B. 能量与气态原子外层电子的相互作用；
C．辐射能使气态基态原子内层电子跃迁；D．辐射能使气态基态原子外层电子跃迁。 2. 在原子吸收光谱法的理论中，以谱线峰值吸收量替代积分吸收测量的关键条件是什么？
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