光谱仪原理
光谱仪基本上是一种通过用某种光照射样品并分析样品吸收、反射或发射的光来识别和量化样品中的物质的设备。分析结果以称为频谱的波形图输出。
通过分析该光谱数据,可以进行样品的定性和定量分析、分子结构的评价、材料特性的评价等。不同设备的测量原理有所不同,我们将简要描述上述六种代表性设备的测量原理。
1.紫外可见分光光度计
当样品受到紫外线和可见光波长范围内的光照射时,光被样品中所含的物质吸收和反射。通过测量每个波长的入射光的吸收和透射光的强度,可以确定分子结构并量化样品中所含的成分。
2、红外分光光度计
当用红外线照射样品时,样品吸收或反射红外线。吸收和反射的红外线根据样品中化合物的类型和键合状态而变化。光谱仪将红外线分成波长,探测器测量光的强度,以确定样品中化合物的类型及其键的状态。
3. 电感耦合等离子体发射光谱仪
将样品引入称为等离子体的火焰中,该火焰是通过在高温下燃烧材料而产生的,并且可以通过观察发光来确定材料的成分。当样品放入等离子体中时,它会分解成原子和离子。
此时,等离子体中的原子和离子吸收能量并释放能量,产生光。这种发光由各种波长的光组成,通过测量光的强度和波长,可以确定样品中的成分。
4、原子吸收光谱仪
从特殊光源发出的光照射到样品上。由于每种元素都会吸收该元素特定波长的光,因此可以通过测量每个波长下吸收的光的强度来确定样品中该元素的含量。
5. 荧光X射线分析仪
当 X 射线照射到样品时,样品中的元素吸收能量并释放能量,产生荧光 X 射线。
这种荧光X射线的能量根据元素的种类而变化,因此通过测量荧光X射线的能量,可以查出样品中含有哪些元素。
6.X射线光电子能谱仪
当X射线照射到固体表面时,原子和分子被电离,电子随着电离而释放。发射的电子具有不同的能量,具体取决于元素及其化学状态。
设备内部的探测器测量发射电子的能量,并据此可以确定样品中元素的类型和状态。通过在改变 X 射线能量的同时进行测量,可以检查不同深度的样品表面。