光学分析部分习题

第二章 光分析方法导论

一、选择题

1、请按能量递增的次序，排列下列电磁波谱区：红外、射频、可见光、紫外、X射线、微波、?射线（ ） A、微波、射频、红外、可见光、紫外、X射线、?射线 B、射频、微波、红外、可见光、紫外、X射线、?射线 C、?射线、X射线、紫外、可见光、红外、微波、射频 D、?射线、X射线、紫外、可见光、红外、射频、微波

2、请按波长递增的次序，排列下列电磁波谱区：红外、射频、可见光、紫外、X射线、微波、?射线（ A、微波、射频、红外、可见光、紫外、X射线、?射线 B、射频、微波、红外、可见光、紫外、X射线、?射线 C、?射线、X射线、紫外、可见光、红外、微波、射频 D、?射线、X射线、紫外、可见光、红外、射频、微波

3、请按能量递增的次序，排列下列电磁波谱区：远红外、可见光、近紫外、近红外、远紫外（ ）A、远红外、近红外、可见光、近紫外、远紫外 B、远红外、近红外、可见光、远紫外、近紫外 C、远紫外、近紫外、可见光、近红外、远红外 D、近紫外、远紫外、可见光、近红外、远红外

4、请按波长递增的次序，排列下列电磁波谱区：远红外、可见光、近紫外、近红外、远紫外（ ）A、远红外、近红外、可见光、近紫外、远紫外 B、远红外、近红外、可见光、远紫外、近紫外 C、远紫外、近紫外、可见光、近红外、远红外 D、近紫外、远紫外、可见光、近红外、远红外 5、下列哪种光谱分析法不属于吸收光谱（ ）

A、分子荧光光谱法 B、紫外-可见分光光度法 C、原子吸收光谱法 D、红外吸收光谱法 6、下列哪种光谱分析属于发射光谱法（ ）

A、紫外-可见分光光度法 B、原子吸收分光光度法 C、原子荧光光谱法 D、激光拉曼光谱法

7、某分子的转动能级差?E＝0.05eV，产生此能级跃迁所需吸收的电磁辐射的波长为（ ） A、2.48?m B、24.8?m C、248?m D、2480?m

8、产生能级差?E＝2.5eV的跃迁所需吸收的电磁辐射的频率为（ ） A、6.0?1013Hz B、6.0?1014Hz C、6.0?1015Hz D、6.0?1016Hz

1

） 9、频率可用下列哪种方式表示（c-光速，λ－波长，σ－波数）( ) A、

?1c B、c? C、 D、 c??10、下面四个电磁波谱区（1）X射线、（2）红外区、（3）无线电波、（4）紫外和可见光区请指出：( ) (A) 能量最小者 (B)频率最小者 (C)波数最大者 (D)波长最短者 11、光量子的能量正比于辐射的（ ）

A、频率 B、波长 C、波数 D、传播速度

第二章答案

单选题：1-5：B 6-11：C C A B B C A

B A.B选3，C.D选1

2

AC

第三章 原子发射光谱法

一、选择题

1、下列各种说法中错误的是（ ）

A、原子发射光谱分析是靠识别元素特征谱线来鉴别元素的存在

B、对于复杂组分的分析我们通常以铁光谱为标准，采用元素光谱图比较法 C、原子发射光谱是线状光谱

D、原子发射光谱主要依据元素特征谱线的高度进行定量分析 2、原子发射光谱中，常用的光源有（ ）

A、空心阴极灯 B、电弧、电火花、电感耦合等离子炬等 C、棱镜和光栅 D、钨灯、氢灯和氘灯

3、谱线强度与下列哪些因素有关：①激发电位与电离电位；②跃迁几率与统计权重；③激发温度；④试样中元素浓度；⑤电离度；⑥自发发射谱线的频率（ ） A、①，②，③，④ B、①，②，③，④，⑤ C、①，②，③，④，⑥ D、①，②，③，④，⑤，⑥

4、用原子发射光谱分析法分析污水中的Cr、Mn、Cu、Fe等（含量为10-6数量级），应选用下列哪种激发光源（ ）

A、火焰 B、直流电弧 C、高压火花 D、电感耦合等离子炬 5、原子发射光谱的产生是由于：( )

A、原子的次外层电子在不同能态间跃迁 B、原子的外层电子在不同能态间跃迁 C、原子外层电子的振动和转动 D、原子核的振动 6、矿石粉未的定性分析，一般选用下列那种光源为好( )

A、交流电弧 B、直流电弧 C、高压火花 D、等离子体光源

二、填空题：

1、原子发射光谱分析中，对激发光源性能的要求是 ， 。对照明系统的要求是 ， 。

2、等离子体光源(ICP)具有 ， ， ， 等优点，它的装置主要包括 ， ， 等部分。

3、在进行光谱定性分析时，在“标准光谱图上”，标有Mg10r符号，其中Mg表示 ，

2852，?I表示 ，10表示 ，r表示 ，2852表示 。 4、光谱定量分析的基本关系是 。

三、解释术语

3

1、激发电位和电离电位 2、共振线、灵敏线和最后线3、谱线自吸

四、简述题：

1、原子发射光谱的分析过程。

2、简述原子发射光谱定性、定量分析的依据及方法。 3、简述影响谱线强度的因素。

4、写出光谱定量分析的基本关系式，并说明光谱定量分析为什么需采用内标法？ 6、何谓分析线对？选择内标元素及分析线对的基本条件是什么？

第三章答案：

一、选择题：1－6：D B D D B B (因直流电弧电极头温度高，有利于蒸发，且它的激发能力已能满足一般元素激发的要求，样品又是矿石粉未。所以选择B。 二、填空题：

1、强度大(能量大)，稳定；亮度大(强度大)，照明均匀(对光谱仪狭缝)；

2、检出限低，基体效应小，精密度高，线性范围宽；高频发生器，等离子矩管，进样系统(装置) 3、元素符号；原子线；谱线强度级别；自吸；波长（A） 4、I?aC 三、解释术语：

1、激发电位：原子或离子中某一外层电子由基态激发到高能级所需要的能量。电离电位：当外界的能量足够大时，可把原子中的电子激发至无穷远处，也即脱离原子核的束缚，使原子发生电离成为离子的过程，使原子电离所需的最低能量叫电离电位。

2、灵敏线：各种元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线；共振线：激发态直接跃迁至基态时所辐射的谱线；最后线：最后消失的谱线。

3、谱线自吸：原子在高温时被激发，发射某一波长的谱线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射，这种现象称为自吸现象。 四、简述题：

1、试样蒸发、激发产生辐射→色散分光形成光谱→检测、记录光谱→根据光谱进行定性或定量分析。 2、答：定性分析依据：特征谱线的波长；定性分析方法：标准试样光谱比较法、元素光谱图比较法。定量分析依据：特征谱线的强度（黑度）。定量分析方法：内标法。 3、谱线强度表达式为：

bI qp?Aqp?N0?(gqg0)?e?EqkT?h?qp从上式中可以看出，影响谱线强度(I)的因素有：

（1）激发电位(Eq)，Iqp与Eq是负指数关系，Eq愈大，Iqp愈小。 （2）跃迁几率(Aqp)，Iqp与Aqp成正比。

（3）统计权重(gq/g0)，统计权重是与能级简并度有关的常数，Iqp与gq/g0成正比。

4

（4）温度(T)，T升高，Iqp增大，但Iqp与T关系往往是曲线关系，谱线各有其最合适的温度，在此温度时，Iqp最大。

（5）原子(N0)，Iqp与N0成正比，由于N0是元素的浓度?决定的，在一定条件下，N0正比于浓度C ，这是光谱定量分析的依据。 4、谱线定量分析基本关系式为：

I=aCb

logI=loga+blogC

上式中，a,b在一定条件下为常数，在常数的情况下，谱线强度（I）与被测物浓度（C）成正比，这就是光谱定量分析的基本关系式。b称自吸系数，无自吸时，b=1，b﹤1有自吸，b愈小，自吸愈大。a与试样的蒸发有关，受试样组成、形态及放电条件等的影响。正因为 a的情况，在实验过程中，a值不可能保持一常数，a值变化，I随着变化，因此，通过测量谱线的绝对强度(I)来进行光谱定量分析会产生较大误差，准确度受到影响。

假如采用内标法，即引用内标线与被测元素的分标线组成分析线对，其基本关系式为：

logI1/I2=loga+blogC

式中，I1和2为分析线和内标线的强度

采用测量分析线对的相对强度（I1/I2）来代替谱线绝对强度（I）就可以减少实验条件变化（a的变化）的影响，也即实验条件变化对谱线绝对强度有较大的影响，但对分析线和内标线强度影响是均等的，其相对强度受影响不大，这样就能减少误差，提高测定的准确度。这就是要引入内标元素，采用内标法的原因所在。

5、所谓分析线对指在分析元素的谱线中选一根谱线，称为分析线，在内标元素的谱线中选一根谱线，称为内标线。这两根线组成分析对，然后以分析线对相对强度与被分析元素含量的关系来进行光谱定量分析。

选用内标元素及分析线对基本条件：

⑴内标元素与分析元素必须尽可能具有相近的沸点、熔点及化学反应性能，使它们的蒸发行为相似。 ⑵内标线与分析线必须具有相近的激发电位。 ⑶分析线对无自吸现象，b=1 ⑷分析线及内标线应无光谱线干扰。

⑸考虑到摄谱法，分析线对的波长应尽可能靠近(γ保持不变)，且分析线对黑度值必须落在相板的乳剂特征曲线直线部分。

⑹内标元素在标样与试剂中的含量为定值。

5

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