仪器分析原理(何金兰版)习题与解答(1) 下载本文

5 某一平面反射光栅,光栅刻线为1200条/mm,光的入射角为10°,问波长为300 nm的衍射光的衍射角是多少?(提示:先求出光栅常数,然后考虑衍射线与入射线在光栅的异侧和同侧的情况)。

解: 光栅常数d = 1/1200 = 8.333310-4(mm)= 833.3(nm),

光栅公式为d (sinα ± sinθ) = nλ,

1)n不能取―-‖,而且,只考虑n=+1的情况;

根据公式;d(sinα ± sinθ)= nλ(同侧为―+‖,异侧为―-‖) ∴ ± sinθ = nλ/ d - sinα 2)求出 d = 1/1200 = 833.3 nm sin10°= 0.174

∴ ± sinθ = 300/833.3 - 0.174 = 0.36 - 0.174 = 0.186,

θ = ± 10.74°

∴同侧为10.74°,异侧为-10.74° 6 某一光栅,当入射角是60°时,其衍射角为-40°。为了得到波长为500

nm的第一级光谱,问光栅的刻线为多少? 解: 光栅公式为d (sinα - sinθ) = nλ

则 d = nλ/ (sinα - sinθ) = [13500310-6(mm)]/ [sin60°- sinθ(-40°)] =5310-4(mm)/[0.866 – 0.642] = 22.34310-4(mm) 所以,光栅的刻线为 [22.34310-4(mm)]-1 = 447(条/ mm) 7

一束多色光射入含有1750条/ mm刻线的光栅,光束相对于光栅法线的入射角为48.2°。请计算衍射角为20°和-11.2°的一级光谱波长为多少?

解:∵ 光栅的刻线为1750条/ mm

∴ d = 1/1750条/ mm = 5.7310-4( mm) sinα = sin48.2°= 0.746, sinθ1 = sin20°= 0.346, sinθ2 = sin11.2°= 0.552 则 λ1 = d (sinα + sinθ) = 620 (nm) λ2 = d (sinα - sinθ) = 315(nm) 8

某光栅的宽度为5.00mm,每mm刻有720条刻线,那么该的一级光谱的分辨率是多少?对波数为1000cm-1的红光,光栅能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少?

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解:光栅的分辨率R公式为 R?λ?nN= 5.00372031 = 3600 ?λ ∴一级光谱的理论分辨率为3600。

对波数为1000cm-1的红光, 能分辨的Δλ = (1/1000)3107/3600=2.8nm 9

某光栅光谱仪,光栅刻线数为600条/ mm,光栅的面积为535 cm-2。问:a) 光栅的理论分辨率是多少(n=1时)?b)当n=1时, λ1=310.030nm和λ2=310.066nm的两谱线是否能分开?为什么?

解: R = nN = 1360035310 = 30000

R实 = [310.030+310.066]/23[310.030-310.066] =310.48/0.36 = 862.44 ∴ 能分开。

第10章

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比较几种常用光源的工作原理、特点及其适用范围。 何谓ICP光源?它有何特点?

光谱定量分析为什么用内标法?简述其原理,说明内标元素与内标线的选择原则。

4 试从仪器结构上比较分子荧光分析、分子磷光分析和化学发光分析的

特点。

5 为什么分子荧光分析的灵敏度一般比分子吸收光谱分析的灵敏度高? 6 扼要说明分子荧光和分子磷光分析的主要用途。

7 根据图4.15蒽的乙醇溶液光谱图,选择测定时的最佳激发波长和最佳

荧光发射波长。

8 简述拉曼光谱仪的结构特点,说明拉曼光谱在结构分析中的特点。

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