分子荧光光谱实验报告 本文关键词:光谱,荧光,分子,实验,报告
分子荧光光谱实验报告 本文简介:分子荧光光谱实验报告一、实验目的:1.掌握荧光光度法的基本原理及激发光谱、发射光谱的测定方法;学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性分析。2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。3.了解影响荧光产生的几个主要因素。二、实验内容:测定荧光黄/水体系的激发光谱和发射光谱;首先根据已知的激发波长(如
分子荧光光谱实验报告 本文内容:
分子荧光光谱实验报告
一、实验目的:
1.掌握荧光光度法的基本原理及激发光谱、发射光谱的测定方法;学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性分析。
2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。
3.了解影响荧光产生的几个主要因素。
二、实验内容:
测定荧光黄/水体系的激发光谱和发射光谱;
首先根据已知的激发波长(如果未知,则用紫外分光光度计进行测量,以最大吸收波长为激发波长)测定发射光谱,得到最大发射波长;然后根据最大发射波长测定激发光谱,得到最大激发波长;然后在根据最大激发波长测定测定发射光谱;
根据所得数据,用origin软件做出光谱图。
三、实验原理:
某些物质吸收光子后,外层电子从基态跃迁至激发态,然后经辐射跃迁的方式返回基态,发射出一定波长的光辐射,此即光致发光。光致发光现象分荧光、磷光两种,分别对应单重激发态、三重激发态的辐射跃迁过程。本实验为荧光光谱的测定。
激发光谱:在发射波长一定的条件下,被测物吸收的荧光强度随激发波长的变化图。
发射光谱:在激发波长一定的条件下,被测物发射的荧光强度随发射波长的变化图。
各种物质均有其特征的最大激发波长和最大发射波长,因此,根据最大激发波长和最大发射波长,可以对某种物质进行定性的测定。
四、荧光光谱仪的基本机构
吸收池
光源
检测器
单色器
信号显示系统
单色器
截去所有的激发光和散射光只允许荧光通过
激发光通过
五、实验结果与讨论:
篇2:光通信领域的光谱测量
光通信领域的光谱测量 本文关键词:光谱,测量,光通信,领域
光通信领域的光谱测量 本文简介:光通信领域的光谱测量作者:作者:小岛学发布时间:2007-10-2307:38:04来源:《光波通信》07年10/11期光纤网络从作为因特网的骨干传输网络开始,也正被广泛应到用各企业内部的通信中。在日本,随着FTTH呼声渐高,光纤到户网络也正在快速铺设之中。光纤通信的特点是速度快、容量大,但用户却要
光通信领域的光谱测量 本文内容:
光通信领域的光谱测量
作者:作者:小岛学
发布时间:2007-10-23
07:38:04
来源:《光波通信》07年10/11期
光纤网络从作为因特网的骨干传输网络开始,也正被广泛应到用各企业内部的通信中。在日本,随着FTTH呼声渐高,光纤到户网络也正在快速铺设之中。光纤通信的特点是速度快、容量大,但用户却要求“速度更快、容量更大、价格更低”。
在光纤通信的研发、生产和维护等各个阶段,光测量都是非常重要的评价项目,其中基础就是光波长、光功率、光谱的测量。测量这些项目分别需要光波长计、光功率计、光谱分析仪等。本文将就讲解光谱测量的基本原理及技巧。
光谱实例。
物质的透射、反射光谱。
光谱测量的基础知识
众所周知,太阳光通过棱镜时会产生彩虹一样的彩色光带。显示各种不同波长(颜色)光的分布情况的是光谱。从各种波长的光中得到光谱,叫做分光。图1是一个光谱的例子,分别是太阳光的光谱和激光的光谱。虽说都是光谱,但其形态却大有不同。例如,单纯测量某一光源的波长分布时,得到的是发射光谱。测量不同波长的光通过某种物质(玻璃等)时,得到的是透射光谱。反之,经过某种物质反射后产生各种波长的光谱,叫做反射光谱(如图2)。在光纤通信中,从光谱中得到的各种信息是评价光通信速度高低和容量大小的重要参数。
“光纤通信中的基本光谱测量”
l测量激光器、发光二极管等发光元件的发光波长(中心波长、峰值波长)、光谱宽度。
l测量光纤的波长损耗特性、光滤波器等的衰减特性、透射特性、截止波长。
“光谱测量应用实例”
l分析光纤放大器的增益特性和NF(噪音指数)
l分析光传输信号的OSNR(光信噪比)
光谱测量的方法
光谱分析仪可以通过分光测量不同波长光的光功率并进行分析。图3显示了通过光谱分析仪测量光谱的具体方法。输入光被光带通滤波器分割成多个狭长频段,通过光电二极管转换成电信号。在扫描光带通滤波器中心波长的同时分析电信号,就可以得到光谱。光带通滤波器是通过光学棱镜工作的机械装置,也被称为单色镜。普遍认为光带通滤波器的带宽越窄光谱分析仪的分辨率就越高。同时,光带通滤波器中心波长的精度越高,光谱仪波长测量的精度就越高。
光谱分析仪的原理。
光谱分析仪的性能指标
下面列举一下光谱分析仪有代表性的性能指标。无论在什么测试场合,都要按需要事先确认一下测试仪的性能。光谱分析仪的其他指标还包括丰富的分析功能、良好的操作性(通过鼠标等)、丰富的外部接口等。
表1:
光谱测量中的注意事项
光谱测量方法中介绍过,使用光谱分析仪测量波长时,内置光带通滤波器带宽越窄,得到的波长分辨率就越高。但是,如果是测量白光源等宽谱的光源时,滤波器带宽越窄被测光功率越小,测量的信噪比有时会达不到要求。因此,设定波长分辨率时,应该按照表2分别进行。
表2:
按测量对象不同设定不同的分辨率
激光光谱测量实例
光纤网络建设中必不可少的光收发模块被称为光纤收发器。光纤收发器内置的发送模块用的是激光器,评价其光谱时需要使用光谱分析仪。图4、图5显示的是光纤收发器的激光器的典型光谱测量结果。图4是多用于短距离光纤通信的激光器,叫做法布里-珀罗激光器。法布里-珀罗激光器的发光光谱因为有很多分散的不同峰值的波长,因此其中心波长及光谱宽度通常是用均方根法求出的(根据公式1、2算出)。图5是多用于长距离光纤通信的激光器,叫做DFB激光器。DFB激光器与法布里-珀罗激光器不同,只有一个峰值波长,所以波长是通过峰值波长或FWHM求出的。另外,DFB激光器的代表性评价参数是SMSR(边模抑制比)。相对光谱的峰值水平来说,SMSR可以显示抑制第二峰值的水平,它是衡量激光器震荡质量的重要指标。
1.
F-P激光器的光谱测量实例。
DFB激光器的光谱测量实例。
总结
随着光纤通信的发展,光谱测量显得越来越重要了。特别是随着使用不同波长同时传送多路光波信号的WDM(波分复用)系统的快速普及,光谱分析仪已经成为了不可缺少的基本测量仪器。现在,随着光通信设备成本的降低,选择测量仪器时都更重视机器的高性能、多功能、低成本、测量吞吐量等。另外,为有效使用光谱分析仪,还必须选择最适合的测量条件以及适当的解析功能等。
篇3:原子吸收光谱法测定钙的最佳实验条件的选择实验报告2
原子吸收光谱法测定钙的最佳实验条件的选择实验报告2 本文关键词:吸收光谱,实验,原子,条件,选择
原子吸收光谱法测定钙的最佳实验条件的选择实验报告2 本文简介:原子吸收光谱法测定钙的最佳实验条件的选择姓名:王芳学号:41007032(2010级化学一班2实验小组,Email:[email protected])一、实验目的1.学习原子吸收光谱法最佳实验条件选择的方法。2.掌握火焰原子吸收分光光度计的使用方法。二、实验原理在原子吸收测定中,实验条件的选择直接
原子吸收光谱法测定钙的最佳实验条件的选择实验报告2 本文内容:
原子吸收光谱法测定钙的最佳实验条件的选择
姓名:王芳
学号:41007032
(2010级化学一班2实验小组,Email
:[email protected])
一、实验目的
1.学习原子吸收光谱法最佳实验条件选择的方法。
2.掌握火焰原子吸收分光光度计的使用方法。
二、实验原理
在原子吸收测定中,实验条件的选择直接影响到测定的灵敏度、准确度、精密度和干扰的消除。在最佳实验条件下,才能获得满意的分析结果。通常要选择的实验条件有吸收线波长、灯电流、燃气的流量比、燃烧器高度和单色器通带宽度等。
1.吸收线波长
选择吸收线波长通常要从灵敏度、稳定性、线性范围以及干扰等几个方面来考虑。对于谱线比较简单的元素,应选择共振线作分析线,使测定有较高的灵敏度。对于谱线复杂的元素,考虑到可能存在的干扰,也可选用次灵敏线。
2.灯电流
灯电流的选择要从灵敏度和稳定性两方面来考虑。灯电流过大,易产生自吸作用,多普勒效应增强,谱线变宽,测定灵敏度降低,工作曲线弯曲,灯的寿命减小。灯电流低,谱线变宽小,灵敏度高,但灯电流过低,发光强度减弱,阴极发光不稳定,因而谱线信噪比低。一般的原则是在保证稳定和适当光强输出的情况下,尽可能选用较低的灯电流。选择灯电流的方法如下:
①点火后,在不同灯电流时喷雾标准溶液(选择线性范围内偏低的浓度),记录吸光度。选择吸光度-灯电流曲线中吸光度最大时灯电流为最佳灯电流。
②为考查光源辐射的稳定性,需在不点燃火焰时,用记录器记录不同灯电流时基线的稳定性,基线稳定的灯电流为最佳。双光束仪器在1h内基线的变化应小于0.003A;单光束仪器10min内基线的变化应小于0.005A。
3.燃气和助燃气的流量比(燃助比)
燃助比不同,火焰的温度和性质不同,因而元素的原子化程度不同。通常固定空气流量,改变燃气流量来改变燃助比。在不同燃助比时测定吸光度,吸光度最大的燃助比为最佳燃助比。
4.燃烧器高度
火焰的部位不同,其温度和还原气氛不同,因而被测元素基态原子的浓度随火焰高度的不同而不同。在实验中通过改变燃烧器高度并测定吸光度,以吸光度最大时的燃烧器高度为最佳燃烧器高度。
5.单色器通带宽度
单色器通带宽度取决于单色器的线色散率和狭缝宽度。在实验中通过改变狭缝宽度来选择不同的通带宽度。通带宽度的选择以能将吸收线与邻近线分开为原则。通带较窄时虽然灵敏度较高,但由于噪声相对较大,故信噪比不一定高,当通带宽度增大到某一数值时将会得到最大的信噪比。如果继续增大光谱通带,由于灵敏度明显下降而使信噪比减小,同时校正曲线弯曲增大。对许多元素来说,为了得到最大的信噪比、较高的灵敏度以及线性好的校正曲线,要求有0.2nm的光谱通带宽度。
三、实验仪器与试剂
TAS-986型原子吸收分光光度计,乙炔钢瓶,空气压缩机,钙空心阴极灯,
100mL容量瓶,5ml
移液管;100.0
μg/mL钙离子储备液
四、实验步骤
1.实验溶液的配制:用5ml吸量管吸取5
mL
1mg/mL的钙标准溶液于100mL容量瓶中,用高纯水稀释至刻度,摇匀。此溶液含钙为5μg/ml
。
2.仪器调节
(1)启动计算机,打开仪器电源开关。鼠标双击“AA
win”图标,启动工作站,选择联机,仪器初始化。选工作灯和预热灯,寻峰,预热30分钟。
(2)注意检查仪器下方的水瓶中是否有漏气现象,检查废液管保证废液能顺利流出。打开空气压缩机电源开关;调减压阀压力为0.05Mp,打开乙炔总阀,点火。
3.最佳实验条件的选择
(1)狭缝宽度的选择:在上述已选定的最佳条件下,将狭缝宽度分别置于0.2、0.4、1.0
nm;测量吸光度。选择不引起吸光度减小的最大狭缝为最佳狭缝宽
(2)灯电流的选择:在最佳狭缝宽度条件下,分别在灯电流为2.6、2.8、3.0、3.2、3.4mA时,喷雾钙标准溶液,测量吸光度,注意观察不同灯电流的稳定性。读数稳定且大的吸光度所对应的灯电流即为最佳灯电流。
(3)燃助比的选择:在最佳狭缝宽度,最佳灯电流条件下固定空气流量为8
L/min,改变乙炔流量为
1200、1400、1600、1800
mL/min,记录钙标准溶液的吸光度,吸光度最大时对应的燃助比即为最佳燃助比。
4.测量结束后用高纯水冲洗原子化器2min,先关乙炔气再关空气。
5.退出工作站,关闭计算机,关闭仪器电源开关。
五、数据处理
狭缝宽度(nm)
吸光度A
0.2
0.1295
0.4
0.6236
1
0.0540
1.绘制不同狭缝时吸光度-狭缝宽度曲线,最大吸光度所对应的狭缝宽度即为最佳
吸光度随缝宽的变化
吸光度
狭缝宽度nm
2.绘制吸光度-灯电流曲线,读数稳定且大的吸光度所对应的灯电流即为最佳灯电流;
灯电流(mA)
吸光度A
2.6
0.5811
2.8
0.5379
3.0
0.5635
3.3
0.5598
3.4
0.5389
吸光度随灯电流的变化
吸光度
灯电流mA
3.绘制不同乙炔流-时吸光度曲线,曲线是最大吸光度所对应的燃烧器高度及燃助比即为最佳条件;
乙炔流量(mL/min)
吸光度A
1200
0.1323
1400
0.3416
1600
0.5126
1800
0.5801
吸光度随乙炔流量的变化
吸光度
乙炔流量mL/min
综合上述实验,得出测钙时的最佳实验条件为(考虑稳定性):
测定波长(nm)
狭缝宽度(nm)
灯电流(mA)
乙炔流量
(mL/min)
422.43
1800
2.6
1800
六、思考题
1、原子吸收分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源?能否用氢灯和钨灯代替,为什么?
答:因为原子吸收谱线很窄,并以朗伯比尔定律为定量基础,而此定律只适用于单色光,且只有当光源的带宽比吸收峰的宽度窄时,吸光度和浓度之间的定量关系才能成立,待测元素空心阴极灯发射的是锐线光源。若采用连续光源和单色器分光的方法测定原子吸收,则不可能避免出现非线性的校正曲线,导致灵敏度低,故不能用氢灯或钨灯代替的另一个原因是它们发射的不是锐线光源。
2、燃助比为什么会影响测定的灵敏度?
答:因为燃助比不同,火焰的温度和性质不同,因而元素的原子化程度不同,基态气态原子数目不同,所以会影响到测定的灵敏度。
7、
实验总结与反思
1、先开助燃气,后开乙炔气。
2、检查乙炔气体装置是否漏气,并注意乙炔压力不能超过要求值。
3、每一个参数做完都要重新校零。
4、注意小组间的分工与合作。