激发点不好的原因无非有三个：
1，样品本身存在缺陷：铸造时有气孔、夹杂、裂纹；或者是在样品制备时导致的：磨制或车铣不平导致在激发样品时漏气，或冷却液（如水或酒精）没有完全挥
发；建议重新准备样品或换其他样品来确认；
2，氩气不纯：用户提供的氩气达不到规定的要求；首先询问用户是否安装了氩气净化机，如果没有，则建议用户换气，最好不是同厂家的，最起码即使是同一
厂家的也要不同生产日期的；如果安装了氩气净化机则要排除净化机的净化功
能是否失效；如果是3460/2460/3560等机型，光源箱的逻辑控制板下的过压过
压指示灯在激发时会亮，有时辅助电极被击穿或损坏此灯也会有此现象；
3，光谱仪本身的问题：如清理激发台时没有装配好，例如遗漏了某个密封圈，或使用了酒精擦洗绝缘杯后没有完全挥发，或用酒精清理透镜后没有完全挥发就
装配，或激发台变形导致激发过程漏气，或者假如3460/2460/3560等机型，有
可能是辅助电极损坏，此时故障现象为光源箱的逻辑控制板下的过压指示灯在
激发时会亮
数据波动大，精度不好
1, 首先要先确认样品的激发点的是否正常,否则要先检查氩气和样品本身是否存在不均匀的因素,如果不确定要先用随仪器附带的标准化样品(如铁基RN19样品)来验证;如果激发点正常随仪器附带的标准化样品精度也不好;要检查疲劳灯测试检查是否也有波动(RSD>5%);如果疲劳灯检测通过则检查标准化时的内标与原始光强的对比情况,来确认是否问题出再光源的激发问题上;并将具体的信息通知给工程师;
狭缝定位（描迹）
ARL 直读光谱仪是非常稳定的仪器，迹线漂移很慢很慢，但受环境因素的影响，如
温度的急剧变化，振动等等，会发生微小的变化。因此需要用户根据自己的情况定期进行
描迹检查。元素的描迹检查元素出射狭缝与入射狭缝的相对机械位置，入射狭缝是用户仪
器上所设置的全部元素（通道）所共用的。入射狭缝的位置由扫描刻度盘的刻度来给出。
描迹检查所用样品要求被检查的元素含量适中。
狭缝定位有直接定位（Direct Profile）和积分定位（Integrated profile）两种方法，一
般情况下选用积分定位（Integrated profile）进入积分定位的菜单，
从Analytial Condition 栏中用鼠标先选一种分析程序，如Profile。
AvailableChannels 栏中是可供选择的元素（通道），通过双击或点击Insert 按钮，将被选择的元素选入Selected Channels 栏中,该栏中总共可选入十个元素。
Start Dial position(0-100) 开始时的刻度盘位置，建议从平均位置（QA 报告）中减去10 个刻度来作为起始刻度。如QA 报告中平均位置为100，起始刻度输入100-10＝90，即从90 的刻度开始扫描。
Step dial divisions 步长刻度盘的刻度，一般设为2，Maximum number of steps(5-50)步长最大数，一般设为10-15，即有足够的步数来测量所有被选元素的描迹位置。
即每步扫描刻度盘顺时针旋转的刻度为2。步长最大数，一般设为10-15，即有足够的步数来测量所有被选元素的描迹位置。设置完毕以后，将样品放到激发台上，关好激发台门。将扫描刻度盘定位在起始刻度90 上。为补偿螺旋的游隙，建议补偿20 个刻度左右，即先反时针方向将刻度盘转到70 左右，然后再顺时针方向定位于90 的刻度。单击Start Profile 按钮，单击Start next step 按钮，仪器开式激发试样，激发完毕后，将扫描刻度盘顺时针旋转到92，注意一定要旋转到位，不能来回拧。然后再把试样换一个激发点，如果所选分析条件没有设预积分时间，以后的每次测量就不用换激发点。单击Start next step 按钮，继续测量，直到所有被选元素的扫描位置出现以后，软件就允许计算平均值。单击Average Now 按钮，得到平均位置为97.9。为补偿螺旋的游隙，建议补偿20 个刻度左右，（97.9-20＝77.9），将扫描刻度盘反时针方向旋转到78 左右，然后再顺时针方向准确地定位于97.9 的刻度。这时你可以单击Print Results 按钮，得到打印结果。单击Exit 按钮，保存扫描结果，单击Yes 按钮，出现话框。Enter results file names: 结果的文件名，
Sample Name: 扫描所用试样的名称
设置完以后，单击OK 按钮退出。
清理辅助电极(HiRepII光源)
对于3460/MA34系列的仪器的辅助电极的定期清理是十分必要的,尤其是仪器被安装在灰尘和湿度较大的环境下或日使用的频率较高的情况下,清理的步骤如下
1,(如果用户自行将激发台的安全回路开关短接,一定要将光源的电源关掉)打开激发台的门将带孔的挡板取下(该挡板为梯形,上端有一个大约直径为20mm的孔),
2,将激发台的外罩6个内六角螺丝松掉取下,并将整个激发台的外罩水平取下;
3,这是就会看到带孔的罩子(早期的3460没有此罩子);用手拖住罩子的下部分,将罩子上的一内六角螺丝拧下将铁笼子取下;
4,在激发台的下面有一个白色的圆柱状的(早期的3460为方形的)辅助放电间隙,其特征有两个塑料管连接,有一端为铝质;
5,仔细观察会发现两端分别会有两个螺丝固定,用内六角螺丝刀现将一端的两个同样大小(不是中间的那个小的)的螺丝拧松并取出,取下白色盖(这里以左侧为例子),此时会看到一个金属的圆柱体,并有导线与其连接,一定要注意不要将导线弄断;
6,用手捏紧该金属圆柱体,轻轻的掀(感觉如同操作一个瓶子上的塞子试图将其打开),打开后会发现有一个小金属圆柱周围有三根金属针,这就是辅助电极的一端;
7,用脱脂棉蘸取少许酒精,对小金属圆柱和三根金属针以及黑色密封圈金属圆盘进行清理,小心不要将金属针弄弯,等酒精挥发干;
8,用同样的方式将右侧打开(右侧为铝质盖),用同样的方式处理;
9,再用脱脂棉蘸取少许酒精将内腔的积尘擦掉, 等酒精挥发干;
10,反向操作将其重新装配,不要以为两端的三根针是对正的,是错位的,没错!只要将金属圆柱体大致塞好,再套上白色盖/金属盖使中间的小孔对金属圆柱体上的小的螺丝或者使导线位于白色盖/金属盖的侧凹槽后,轻轻转动使两个螺丝孔对准即可;
,打开光源开关激发几次试样等激发点正常了后,一定记住做标准化.
34/44不激发的现象
1,首先将外围原因排除,如气体的纯度,是否再清理激发台时使用了大量的酒精的因素;
2,查看仪器报警;
3,对于3460要检查光源的过压灯是否亮,如果亮且气体的质量没有问题的情况下,检查辅助电极是否损坏(参阅辅助电极的清理一节);检查光源内部的保险丝情况;
4, 对于4460检查光源(位于激发台下面)的保险丝情况(母板和能量板,对于4460一般通过报警都能分析出原因);
,将以上的具体细节通知有关的工程师;
如何更换真空泵油
1,将光谱仪器的外罩螺丝松开(老式的可能没有此螺丝),将外罩掀起;
2,将放气阀松开,此时会听到真空泵发出嘟嘟的声音;
3,将后面板的真空泵(Vacuum)开关关掉(老式的是侧面板的保险),
4,等到放气阀的咝咝声没有了,将真空泵与连接管的连接铰链打开,将真空泵移出;
5,用一500ml的量杯(有可能是两个)放再真空泵的放油口处,用一圆的硬币将放油孔打开(这样不会损坏塑料螺丝),将油放出,最后有可能要让泵倾斜一下;
6,将放油口拧紧,将注油孔打开,缓慢将油注入真空泵,直到油位在中线,将泵的注油孔拧紧;
7,将真空泵的连接铰链连接好,拧紧光谱室的放气阀,打开真空泵;
8,开始声音较大,大约5-10钟就会变小;否则可能漏气;
9,将光谱仪器的外罩盖好,并拧紧螺丝(微动开关)
,(有可那需要做描迹)做标准化;
分子泵加油
1,关掉真空泵的开关,直到分子泵完全停下来(大约要10分钟以上);
2,用手将底部上的一个弹簧夹取下，再将M4 取塞螺丝旋入中间孔内，然后将这个圆形塞拔出。圆形塞拔出后看到的就如右图所示，其中二组三个相邻小孔的中间孔的
任何一个为第一次注射孔，而中间的大孔为第二次注射孔。
3,将注射器插入第一次注射孔底，拔去注射器上的红色挡片，进行第一次注射。然后，将注射器拔出，再插入中间大孔插到底，拔去注射器上的黑色挡片，进行第二次注入; 4,注射完后，拔出注射器，将圆形塞塞上并把弹簧夹按上。注意圆形塞一定要塞紧，不要产生漏气现象，如需要，应更换圆形塞上的O 型圈。
具体步骤参考如下所述：
I给偏离泵室的轴承加油
A、卸下开口簧环A，用M4 的提取螺钉卸下圆形塞B。（见图1）
B、将注射器插入在部位C的径向相对的针孔（第一次注射孔）。
C、去掉红色分隔片D。
D、逐步注入润滑脂，取出注射器。
II 给靠近泵室的轴承加油
A、将注射器和喷管插入螺钉E 的孔中（第二次注射孔），喷管应接触到螺钉头部。
B、去掉黑色分隔片F。
C、逐步注入润滑脂，取出注射器。
D、将圆形塞B和O 环G装回，将开口簧环A 重新装上。
图1
4. 加油后的起动
4.1、拔去分子泵和油泵的连接管，使分子泵按规定程序在大气状态下工作3分钟，停3分, 再工作3分钟再停,应该大于3分钟（见图2）
图2
4.2、再将分子泵和油泵的连接管接上，同时检查光谱室手动放气阀是否关好。再使分子泵按如下操作开15秒-停150秒-开15秒-停150秒-开30秒-停180秒-开30秒-停180秒-开45秒-停270秒-开45秒-停（见图3）
图3
4.3,重新开启真空泵;
;
Profile旋钮如果被弄乱了及其常见问题
1. Profile对OE来说叫做定位或描迹。作Profile的目的是通过调整入射狭缝的位置来调整光的入射角，使各通道PMT（光电倍增管）接收的光强度达到最大。
2. 如何来做Profile
2.1 在正常情况下按操作手册上的方法来做，注意不要大幅度旋转Profile转盘，一般应掌握在四分之一圈的范围内。
2.2 在非正常情况下，比如由于某些误操作使Profile转盘的圈数搞乱，而操作者又未发现，导致光强度明显低于正确位置上的值。此时就应从重新确认Profile的零位开始，重做Profile。
方法如下：
2.2.1 查阅QA报告,QA报告上有二个有关Profile的数据，例如
0=22div+3turns Profile position average=98.5
2.2.2 将Profile转盘顺时针转到头。
2.2.3 再将Profile转盘逆时针转到读数为0后，继续逆时针转3圈，然后逆时针转到98.5，这时得到的位置就是QA报告上的Profile的初始位置。
2.2.4 按正常的步骤来做Profile。
3. 做Profile引起的常见问题
3.1 因Profile转盘的圈数被搞乱而出现的问题
有的用户在做Profile后得到一个与上一次做Profile相近的值，认为自己的操作没有问题，但继续做标准化standardisition/drift correction update时就会发现α值发生异常变化。对此问题在确定激发点正常后，就要检查Profile的操作是否真的无误。有的操作者将Profile转盘的圈数搞乱但又未发现错误，继续做Profile时就会出现上述问题。该问题可以按照上面2.2所描述的方法，重新确定Profile 的零位来解决。
3.2 得不到Profile值时的问题
有些时候激发几次（如七、八次）后仍然得不到Profile的值，有的用户就着急了，认为是光谱仪出现了问题，其实在大多数情况下，只要继续激发下去就会得到Profile的值。得到Profile的值以后，再Profile的值得以优化。
什么时候需要做Profile？
1.某些元素的Alpha、Beta值特别大(尤其是金属元素)如大于1.5以上;
2.清理完透镜;
3.清理完辅助电极;
4.机器关机太长时间,开机后仪器状态恢复正常;
5.真空泵换油;
真空度不好的原因
1,真空泵(油泵)效率低,如果有分子泵和膜片泵的组合有可能是膜片泵漏气,或分子泵的速度低(检查分子泵控制板上的指示灯绿色亮为达指定的速度),
;
作完漂移校正后Alpha、Beta值出现报警该怎么办？
1, 检查仪器的状态是否正常,激发点是否正常,是否有其他的报警;
2, 如果突然变大,检查标准化的样品的顺序是否正常;
3, 作疲劳灯与历史数据对比
4, 同时与以前的标准化记录做一个对比,如果发现某元素的Alpha/Beta是逐渐上升的,并且Alpha值并没有超过0.5-2.0的范围一般不会影响该元素分析结果的准确度;
;
疲劳灯和暗电流试验怎么来完成？
在软件的强度测试菜单下执行 LAMP测试疲劳灯,执行DARK来测试暗电流,并将结果保存;
;
激发声音时断时续是怎么回事？
1,检查有无报警;
2,检查气体的质量,如果刚清理过激发台可能是使用过酒精,酒精没有挥发完全; 3,检查辅助电极,如果是4460,重点还是在激发的氛围有问题;
,以协助分析;
激发点和激发声音好像没有异常，但分析结果不正常是怎么回事
1,检查是否在做清理透镜的工作时,没有将真空隔离阀打开;
2,Profile旋钮如果被搞乱,
,
如何更换漂移校正标样
更换漂移校正标样（Setting-up Samples ）是一项细致的需认真对待的工作，更换前请做好数据的备份工作。当采用软件的更换功能时，应注意以下几点：
1、必须有旧的漂移校正标样。
2、新的漂移校正标样应该和旧的漂移校正标样有大致相同的元素含量。
3、应该在较短的时间内完成更换工作。
4、进行更换前做好必要的准备工作（清理激发台、定位），并使仪器稳定。
更换的步骤（软件WinOE ）
1、用旧漂移校正标样校正仪器（Standardisation/Drift Correction Initialisation ），每点至少激发五次。
2、分析新旧漂移校正标样的元素含量以作参考。
3、在Preparation －Tasks －Standardisation/Drift Correction Initialisation 文件夹下，选择要更换漂移校正标样的相应任务后，选择“Replace Setting-up ”项。（见图1）
图1 4、在Calibration －Standardisation/Drift Correction Initialisation 文件夹下，选择相应的任务完成新漂移校正标样的分析，每点至少激发五次。
5、用新漂移校正标样做漂移校正（Standardisation/Drift Correction Update ），检查α和β值。
6、分析新旧漂移校正标样的元素含量，与前面的结果比较，如果相同，则更换工作完成。
图2 图3 附注：在更换工作完成前后，进入Preparation －Analysis －Setting-up Samples 文件夹，观察某一漂移校正标样的情况，可以发现如图2和图3所示的情况。图2所示为更换前某一位置漂移校正标样的情况，图3为更换后同一位置漂移校正标样的情况。在图3中，Measured Intensity 值是步骤4所得到的Im ，而Initial Standardisation 框中的Intensity 值则是步骤4所得值Im 的校正值Ic ，其计算公式为Ic=αIm+β。更换漂移校正标样的目的就是得到Ic 值。公式中的α和β值是更换漂移校正标样完成后系
类型标准化
1,建立类型标准的工作流程如下：
(1),建立类型标准校正程序（Preparation→Analysis→Type Standards）
在WinOE主界面下，单击Preparation→Analysis→Type Standards，如图1所示。
图1
点击Typestandards按钮进入类型标准设置窗口，如图2所示。
图2
单击Create按钮，出现如图3所示窗口，类型标准是建立在具体的分析程序之上的，因此首先在窗
口左下角的Select Analytical Program框内选择相应的分析程序后，Analytical Program Name就会显示所选择的程序名，在Type Standard Name框中输入类型标准的名称，例如20＃。
图3
点击OK按钮，出现图4所示。
图4
Full update irrespective of Sigma 若勾选此项，当漂移小于2 Sigma时，通常的半校正规则将不被应
用，程序执行完全校正。建议选取该项。
Default Sigma Factor 总的Sigma系数，缺省值为10。
选择设置完以后，点击OK按钮，如图5所示，可以设置类型标准程序的元素细节Element。如要修改一个已存在的类型标准程序的元素细节，单击Amend框中的Element按钮，即进入图5所示的窗口。
原子发射光谱分析 1、原子发射光谱分析的基本原理（依据） 2、ICP光源形成的原理及特点（习题2） ：ICP是利用高频加热原理。 当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因（如电火花等）在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。 其特点如下： 工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数元素有很高的灵敏度。 （2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。（3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。 （4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。 （5）ICP的载气流速较低，有利于试样在中央通道中充分激发，而且耗样量也较少。 （6）采用惰性气体作工作气体，因而光谱背景干扰少。 3、掌握特征谱线、共振线、灵敏线、最后线、分析线的含义及其它们之间的内 在联系。（习题3） 4、：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共振线 具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。 5、灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振 线(resonance line)。 最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。 进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。 由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。 发射光谱定性分析的基本原理和常用方法。（习题5 由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发下，可以产生各自的特征谱线，其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在，这就是光谱定性分析的基础。 进行光谱定性分析有以下三种方法： （1）比较法。将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上，在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。若两者谱线出现在同一波长位置上，即可说明某一元素的某条谱线存在。本方法简单易行，但只适用于试样中指定组分的定性。
红外光谱分析仪基础知识 前言 (2) 第一章红外光谱法及相关仪器 (4) 一. 红外光谱概述 (4) 1. 红外光区的划分 (4) 2. 红外光谱法的特点 (5) 3. 产生红外吸收的条件 (5) 二. 红外光谱仪 (6) 1. 红外光谱仪的主要部件 (6) 2. 红外光谱仪的分类 (9) 3. 红外光谱仪各项指标的含义 (12) 三．红外光谱仪的应用 (15) 四．红外试样制备 (16) 四．红外光谱仪的新进展 (17)
前言 分析仪器常使用的分析方法是光谱分析法，光谱分析法可分为吸收光谱分析法和发射光谱分析法，而吸收光谱分析法又是目前应用最广泛的一种光谱分析方法：它包括有核磁共振，X射线吸收光谱，紫外-可见吸收光谱，红外光谱，微波谱，原子吸收光谱等。但最常用的则是原子吸收光谱、紫外-可见吸收光谱和红外光谱，这些方法的最基本原理是物质（这里说物质都是指物质中的分子或原子，下同）对电磁辐射的吸收。还有拉曼光谱和荧光光谱，也是比较常用的手段，它们的原理是基于物质发射或散射电磁辐射。其实物质与电磁辐射的作用还有偏振、干涉、衍射等，由此发展而成的是另外一系列的仪器，如椭偏仪、测糖仪、偏光显微镜、X射线衍射仪等等，这些仪器都不是基于光谱分析法，不是我们介绍的重点。 吸收光谱可分为原子吸收光谱和分子吸收光谱。当电磁辐射与物质相互作用时，就会发生反射、散射、透射和吸收电磁辐射的现象，物质所以能够吸收光是由物质本身的能级状态所决定的。例如原子吸收可见光和紫外光，可以使核外电子由基态跃迁到激发态，相应于不同能级之间的跃迁都需吸收一定波长的光。因此，如有一波长连续的光照射单原子元素的蒸气（如汞蒸气、钠蒸气等），将会产生一系列的吸收谱线。由于在一般情况下原子都处于基态，通常只有能量相当于从基态跃迁到激发态的所谓主系谱线出现在原子的吸收光谱中。 而分于吸收光谱则比较复杂。它们不是分立的谱线而是许多吸收带。因为每一个分子的能量包括三部分，即分子的电子能量、振动能量和转动能量。每一种能量都是量子化的。当电子有一种能级跃迁到另一能级时，可能同时还伴有振动能级和转动能级的跃迁。应此分子吸收光谱是一系列的吸收带。通常引起原子或分子中外层价电子的跃迁需要1.5-8.0ev的能量，其相应的辐射波长在 150nm-800nm之间，这是紫外－可见吸收光谱的波长范围。引起振动跃迁或振动－转动跃迁的能量是0.05-1.2ev，相应的辐射波长在1.0-25μm之间，这是红外光谱的范围。
数据通信基本知识 -------------------------------------------------------------------------- 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用，为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质，而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为：铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference)，我们使用两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆。 (1)双绞线 双绞线(Twisted Pair)是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路，它既可减小流过电流所辐射的能量，也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种，其形状结构如图1.1所示。双绞线的线路损耗较大，传输速率低，但价格便宜，容易安装，常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2)同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable)由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2.玻璃纤维 目前，在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维，简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯)，外加包层（硅橡胶）和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲，在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路，在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质与有关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot;联系"，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的，也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和
氢原子光谱 121120123 拓明君引言： 光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学1120123和量子力学的发展起过重要作用。1932年尤里根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素氘的存在。通过巴尔末公式求得的里德伯常数是物理学中少数几个最精确的常数之一，成为检验原子理论可靠性的标准和测量其他基本物理常数的依据。 实验目的： （1）熟悉光栅光谱仪的性能和用法； （2）用光栅光谱仪测量氢原子光谱巴尔末系数的波长，求里德伯常数； 实验原理： 氢原子光谱 氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管(氢灯)中的稀薄氢气(压力在102Pa左右)，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式 式中为氢原子谱线在真空中的波长。是一经验常数。ｎ取3，4，5等整数。若用波数表示，则上式变为 式中称为氢的里德伯常数。根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得 式中Ｍ为原子核质量，ｍ为电子质量，e为电子电荷，c为光速，h为普朗克常数，为真空介电常数，z为原子序数。 当m→∞时，由上式可得出相当于原子核不动时的里德伯常数(普适的里德伯常数) 所以，对于氢，有
由此可知，通过实验测得氢的巴尔末线系的前几条谱线的波长，可求得氢的里德伯常数。里德伯常数是重要的基本物理常数之一，对它的精密测量在科学上 有重要意义，目前它的推荐值为＝。 表1 氢的巴尔末线系波长 值得注意的是，计算和时，应该用氢谱线在真空中的波长，而实验是在空 ，气中进行的，所以应将空气中的波长转换成真空中的波长。即 真空空气 实验仪器： 实验中用的仪器是WGD-3型组合式多功能光栅光谱仪，其主要由光栅单色仪、接收单元、扫描系统、电子放大器、A/D采集单元、计算机组成。其光学原理图如图１所示，入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0～2.5mm连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝，位于反射式准光镜的焦面上，通过入射的光束经反射成平行光束投向平面光栅G上，衍射后的平行光束经 物镜成像在上和上，通过可以观察光的衍射情况，以便调节光栅；光通过后用光电倍增管接收，送入计算机进行分析。
太阳光光谱 紫外线谱带：波长280-400nm之间，其特点是穿透性强，可使人体皮肤黑色素沉积，颜色加深，过度的紫外线曝晒会导致皮肤癌，可导致地毯、窗帘、织物及家具油漆褪色。 可见光谱带：波长380~780nm之间，其特点是肉眼可以看见的唯一光谱，可见光波段进一步可以分为不同的颜色（赤橙黄绿蓝靛紫七色），对人体没有直接伤害。 红外光谱带：波长700~2400nm之间，其特点是我们可以直接感受到阳光“不可见”的热量，所含能量最大，所以热量也高。 各波段的远近红外线构成了太阳能的53%，紫外线占3%，可见光占44%。 元素光谱简介 如果物质是以单原子的形式而存在，关键看该原子的电子激发能了。如果在可见光的某个范围内，并且吸收某一部分光线，那它就显剩下的部分的光线的颜色。如该原子的电子激发能非常低，可以吸收任意的光线，该原子就是黑色的，如果该原子的电子激发能非常高。不能吸收任何光线，它就是白色的。如果它能吸收短波部分的光线，那它就是红色或黄色的。 具体的元素光谱：红色代表硫元素，蓝色代表氧元素，而绿色代表氢元素。 元素燃烧发出的光谱 燃烧所发出的光色根据不同的元素发出不同的光谱，每一种元素燃烧时都发出多条光谱，这种光通过三梭镜或光栅后会在屏障上显现出多条亮线，也就是说只发出有限的几种频率的光，这就是这种元素的光谱。其中会有一条或几条最亮的线，这几条最亮的线决定了在人眼中所看到的颜色。 观察光谱的方法 连续光谱的光线在通过含某种元素的气体时在光谱带上会出现多条暗线，这些暗线刚好与这种元素的光谱线位置相同，强度刚好相反，（光谱线越强的位置暗线越明显）这就是元素的吸收光谱。天文学家就是利用吸收光谱来查明遥远的恒星大气和星云中所含的元素，观察恒星红移或蓝移也要利用吸收光谱。 观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱 原子决定明线光谱 实验证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱．彩图7就是几种元素的明线光谱．每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此，明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线．利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构。 吸收光谱 吸收光谱高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，
通信常识：波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】 带宽，又叫频宽，是数据的传输能力，指单位时间能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用bps（b/s）表示，即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用Hz表示，即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M b/s。带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率围。 【数据传输速率Rb】 数据传输速率，又称比特率，指每秒钟实际传输的比特数，是信息传输速率（传信率）的度量。单位为“比特每秒（bps）”。其计算公式为S=1/T。T为传输1比特数据所花的时间。 【波特率RB】 波特率，又称调制速率、传符号率（符号又称单位码元），指单位时间载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒（Bps）”，不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息，所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为：Rb=RB*log2 N。其中，N为进制数。对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】 奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924年，奈奎斯特（Nyquist）推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式：理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中，W为理想低通信道的带宽，单位是赫兹（Hz），即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是：理想带通信道的最高RB= W Baud，即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为： RB=W(1+α)。 其中，1/1+α为频道利用率，α为低通滤波器的滚降系数，α取值为0时，频带利用率最高，但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15，以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽之间的关系。 【香农定理】 香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著名的公式，它描述有限带宽、有随机热噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽、信噪比（信号噪声功率比）之间的关系，以比特每秒（bps）的形式给出一个链路速度的上限。
第1章衍射光栅：刻划型和全息型 衍射光栅由下列两种方法制成：一种是用带钻石刀头的刻划机刻出沟槽的经典方法，另一种是用两束激光形成干涉条纹的全息方法。(更多信息详见Diffraction Gratings Ruled & Holographic Handbook). 经典刻划方法制成的光栅可以是平面的或者是凹面的，每道沟槽互相平行。全息光栅的沟槽可以是均匀平行的或者为优化性能而特别设计的不均匀分布。全息光栅可在平面、球面、超环面以及很多其他类型表面生成。 本书提到的规律、方法等对各类不同表面形状的经典刻划光栅和全息光栅均适用，如需区分，本书会特别给出解释。 1.1 基础公式 在介绍基础公式前，有必要简要说明单色光和连续谱。 提示：单色光其光谱宽度无限窄。常见良好的单色光源包括单模激光器和超低压低温光谱校正灯。这些即为大家所熟知的“线光源”或者“离散线光源”。 提示：连续谱光谱宽度有限，如“白光”。理论上连续谱应包括所有的波长，但是实际中它往往是全光谱的一段。有时候一段连续谱可能仅仅是几条线宽为1nm的谱线组成的线状谱。 本书中的公式适用于空气中的情况，即m0=1。因此，l=l0=空气中的波长。 定义单位 α - (alpha) 入射角度 β - (beta) 衍射角度 k - 衍射阶数整数
定义单位 n - 刻线密度刻线数每毫米 D V - 分离角度 μ - 折射率无单位 λ - 真空波长纳米 λ0 - 折射率为μ0介质中的波长 其中λ 0 = λ/μ 1 nm = 10-6 mm; 1 mm = 10-3 mm; 1 A = 10-7 mm 最基础的光栅方程如下： (1-1) 在大多数单色仪中，入口狭缝和出口狭缝位置固定，光栅绕其中心旋转。因此，分离角D V成为常数，由下式决定， (1-2) 对于一个给定的波长l，如需求得a和b，光栅方程(1-1)可改写为： (1-3) 假定D V值已知，则a和b可通过式(1-2)、(1-3)求出，参看图1.1、1.2和第2.6节。
第一章 绪 论 ⒈ 解释下列名词 ⑴仪器分析与化学分析； ⑵标准曲线与线性范围； ⑶灵敏度﹑精密度﹑准确度和检出限。 解：⑴化学分析是以物质的化学反应为基础的分析方法。 仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质（光﹑电﹑热﹑磁等）为 基础的分析方法，这类方法一般需要使用比较复杂的仪器。 ⑵标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线。 标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称该方法的线性范围。 ⑶物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称该方法的灵敏度。 精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得结果的抑制程度。 试液含量的测定值与试液含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度。 某一方法在给定的置信水平可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。 ⒉ 对试样中某一成分进行5次测定，所得的测量结果（单位μg ﹒mL -1）分别为0.36，0.38，0.35，0.37，0.39. ⑴ 计算测定结果的相对标准偏差； ⑵ 如果试样中该成分的真实值含量是0.38μg ﹒L -1，试计算测定结果的相对误差 解：⑴ x =n 1(x 1+x 2+…+x n )=0.37； S=1 )(12--∑=n x x n i i =0.0158； r s =x s ×100℅=4.27℅。 ⑵ E r =μμ -x ×100℅=-2.63℅。 ⒊ 用次甲基蓝–二氯乙烷光度法测定试样中硼时，为制作标准曲线，配制一系列质量浓度ρB （单位mg ﹒L -1）分别为0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0的标准溶液，测得吸光度A 分别为0.140，0.160，0.280，0.380，0.410和0.540。试写出该标准曲线的一元线性回归方程，并求出相关系数。
《光谱学与光谱技术》课程总结 第一章 氢原子光谱的基础 1. 氢原子的旧量子理论是由玻尔创立的，玻尔并成功地解释了氢原子光谱。 2. 在光谱学中波数定义为波长的倒数，即 。 3光谱图强度曲线中横坐标可用波长表示，也可用波数表示，还可用频率表示。 4. 当原子被激发到电离限之下时其光谱线为分立谱；当原子被激发到接近或高 于电离限的位置时其光谱线为连续谱。原子光谱是原子的结构的体现。 5. 针对H 原子的Pfund 系光谱, 22115R n ν??=- ??? H ， R H =109677.6cm -1 为已知常数。请计算该线系的最长波长和最短波长。 221115R n νλ??==- ???H n =6, 22115R n ??- ??? H 最小，λ最大 n →∞，221115R n νλ??= =- ???H 最大，λ最短 6. 激光作为光谱学研究的光源有优势 （1）单色性好：普通光源发射的光包含各种不相同的频率，含有多种颜色；而激光发射的光频宽极窄, 是最好的单色光源。 （2）相干性好：由于激光是受激辐射的光放大，具有很好的相干性；而普通光 源的光由自发辐射产生是非相干光。 （3）方向性好:激光束的发散角很小,几乎是一平行的光线，便于调整光路；而普 通光源发出的光是发散的，不便于调整光路。 （4）高亮度:激光的亮度可比普通光源高出1012-1019倍，便于做各种实验。 7. 使H 原子解除简并的两种效应及其异同。 部分解除简并是由相对论（速度）效应和LS 耦合（自旋与轨道作用）作用共同 导致的，要想完全解除简并, 则需加磁场（与原子磁矩相互作用产生附加能导致 1λ
光谱仪基础知识概要 第1章衍射光栅：刻划型和全息型 衍射光栅由下列两种方法制成：一种是用带钻石刀头的刻划机刻出沟槽的经典方法，另一种是用两束激光形成干涉条纹的全息方法。(更多信息详见& ). 经典刻划方法制成的光栅可以是平面的或者是凹面的，每道沟槽互相平行。全息光栅的沟槽可以是均匀平行的或者为优化性能而特别设计的不均匀分布。全息光栅可在平面、球面、超环面以及很多其他类型表面生成。 本书提到的规律、方法等对各类不同表面形状的经典刻划光栅和全息光栅均适用，如需区分，本书会特别给出解释。 1.1 基础公式 在介绍基础公式前，有必要简要说明单色光和连续谱。 提示：单色光其光谱宽度无限窄。常见良好的单色光源包括单模激光器和超低压低温光谱校正灯。这些即为大家所熟知的“线光源”或者“离散线光源”。 提示：连续谱光谱宽度有限，如“白光”。理论上连续谱应包括所有的波长，但是实际中它往往是全光谱的一段。有时候一段连续谱可能仅仅是几条线宽为1的谱线组成的线状谱。 本书中的公式适用于空气中的情况，即m0=1。因此，0=空气中的波长。 定义单位 α - () 入射角度 β - () 衍射角度 k - 衍射阶数整数 n - 刻线密度刻线数每毫米 - 分离角度
光谱仪基础知识概要 定义单位 μ0 - 折射率无单位 λ - 真空波长纳米 λ0 - 折射率为μ0介质中的波长 其中λ0 = λ/μ0 1 = 10-6 ; 1 = 10-3 ; 1 A = 10-7 最基础的光栅方程如下： (1-1) 在大多数单色仪中，入口狭缝和出口狭缝位置固定，光栅绕其中心旋转。因此，分离角成为常数，由下式决定， (1-2) 对于一个给定的波长l ，如需求得a和b ，光栅方程(1-1)可改写为： (1-3) 假定值已知，则a和b可通过式(1-2)、(1-3)求出，参看图1.1、1.2和第2.6节。
数据通信基本知识 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用，为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质，而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media) 为：铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference) ，我们使用两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆。 (1) 双绞线 双绞线(Twisted Pair) 是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路，它既可减小流过电流所辐射的能量，也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种，其形状结构如图 1.1 所示。双绞线的线路损耗较大，传输速率低，但价格便宜，容易安装，常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2) 同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable) 由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2. 玻璃纤维目前，在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维， 简称光纤(Optical Fiber) 或光缆(Optical Cable) 。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯)，外加包层(硅橡胶)和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode) 或激光(Laser)来发射光脉冲，在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel) 是数据传输的通路，在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质与有关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot; 联系"，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的，也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和 无线信道，也可按传输数据类型的不同分为数字信道和模拟信道。信道容量(Channel
光谱学的发展 光谱学是光学的一个分支学科，它研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间相互作用。光谱是电磁辐射按照波长的有序排列；根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度。通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识。光谱学的历史应从牛顿的色散实验开始，由于牛顿的精湛技术，使人们对白光的认识和对颜色的认识大大深入了。1752年，英国的梅耳维尔（Thomas Melvill，1726～1753）报告了他对多种物质产生的火焰光谱进行的研究，发现了包括纳谱线在内的一些谱线。19世纪初，赫歇尔（William Herschel，1738～1822）和里特（Johann Wilhelm Ritter，1776～1810）先后发现了在人的视觉范围之外的射线，即红外线和紫外线。1814年夫琅和费（Franhofer Joseph von，1787～1826）观察到了光谱线；但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法。实用光谱学是由基尔霍夫（Kirchhof Gottlieb Sigimund Constantin，1764～1833）与本生（Bunsen Rebent Wilhelm Ebethard，1811～1899）在19世纪60年代发展起来的；他们证明光谱学可以用作定性化学分析的新方法，还利用这种方法发现了几种当时还为人所不知的元素，并且证明了在太阳里存在着多种已知的元素。 1、光谱线的最初观察 1752年，梅耳维尔第一个观察到发光气体的光谱线。自从牛顿对光谱的研究以来，他的研究标志着向前迈进了第一步。梅耳维尔观察了钾碱、明矾、硝石和食盐被连续地放进酒精灯时所产生的光谱，并且发现，当明矾或钾碱放进酒精火焰中时，发射出了数量不相同的各种光线，……并且从它到邻近的较弱的颜色的光的过渡不是逐渐的而是直接的；这明亮的黄光就是“钠线”。后来，伦敦有一位医生在烛光火焰底部观察到蓝光的明亮光谱带；1856年，圣安德鲁斯的威廉·斯旺（Swan William）又一次观察到它，现在称之为“斯旺光谱”（Swan spectrum）。1802年，英国物理学家沃拉斯顿（Wollaston William Hyde，1766～1828）首次观察到太阳光谱中的7条暗线，其中最重要的5条光谱线被他认为是光谱的纯粹单色的自然界标或分界线，他本来得到了开创重要的谱线研究的机会，但他未能准确地解释它。这项工作只能等待更年轻的德国物理学家夫琅和费去完成。 夫琅和费（Fresnel Augustin Jean，1788～1827）1787年3月6日生于斯特劳宾（Straubing），父亲是玻璃工匠，幼年当学徒，后来自学了数学和光学。1806年他在巴伐利亚的贝内迪克特博伊伦的光学工场当了工匠，1818年任经理，1823年担任慕尼黑科学院物理陈列馆馆长和慕尼黑大学教授，后来德国埃朗根大学和英国、丹麦都赠予他荣誉称号。夫琅和费集工艺家与理论家的才干于一身，把丰富的实践经验与理论结合起来，对光学和光谱学做出了重要贡献。他用几何光学理论设计和制造了消色差透镜以取代过去盲目试验的方法，还首创用牛顿环方法检查光学表面加工精度及透镜形状。他所制造的大型折射望远镜等光学仪器，负有盛名。这些成就，使当时光学技术的权威由英国转移到德国，推动了精密光学工业的发展。 夫琅和费开始并不知道沃拉斯顿的发现，在他的光学著 作中，他把理论知识和实际技巧结合得非常好。特别是由于他 的准确计算各种透镜的方法的发明，他把实用光学引向了一条 全新的道路，并且他把消色差望远镜提到了当时意想不到的完 善程度。1814年，夫琅和费为了测定玻璃折射率和色散，以 作为制造消色差透镜的基础，对太阳光谱进行了仔细的观测。 在努力于测定玻璃对特殊颜色的折射率以便设计更为精密的 消色差透镜时，夫琅和费偶然地发现了一种灯光光谱的橙黄色 图7-14夫琅和费的分光仪 的双线，现在称之为钠线。在所有的火光中，他都看到这条精 细的、明亮的双线“精确地在同一地方出现，因此对于测定折 射率十分有用。他把一束来自狭缝的光线照射在有相当距离的放在经纬望远镜前面的最小偏差位置上 130
分子光谱补充
一、电磁辐射和电磁波谱 3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 高能辐射区γ射线能量最高，来源于核能级跃迁 χ射线来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区紫外光来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区微波来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波来自原子核自旋能级的跃迁 二、光分析法及其特点 光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位。 概念：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法 相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等 三个基本过程：（1）能源提供能量 （2）能量与被测物之间的相互作用 （3）产生信号 基本特点：（1）所有光分析法均包含三个基本过程 （2）选择性测量，不涉及混合物分离 （3）涉及大量光学元件
分类： 1．光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法。 按能量交换方向分 吸收光谱法、 发射光谱法 按作用结果不同分 原子光谱→线状光谱、分子光谱→带状光谱 光谱法： 按能量交换方向：发射光谱 例：γ-射线；x-射线；荧光 吸收光谱 例：原子吸收光谱，分子吸收光谱 按作用结果： （1）原子光谱：常见三种 基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AAS ）、 原子发射光谱（AES ）、原子荧光光谱（AFS ） 基于原子内层电子跃迁的X 射线荧光光谱（XFS ） 光基态 激发态释放能量发光ν h M M +?????→?→*发射光谱?→?激发态光基态吸收辐射能量* M h M ????→?+ν吸收光谱 ?→?
红外光谱基础知识问答 1.红外吸收光谱是怎么产生的？ 答：红外吸收光谱是在红外辐射的作用下，分子发生振动和转动能级跃迁时所产生的分子吸收光谱。 2.红外吸收光谱用于定性分析的基础是什么？ 答：已经证实，除了光学异构体外，没有两种化合物会具有完全相同的红外光谱，因此，红外光谱是每种化合物特异性能很强的一种物理性质，是定性分析的基础。 3.近红外区、中红外区和远红外区是怎么划分的？ 答：通常将红外区划分为近红外区（12800~4000cm-1）、中红外区（4000~400cm-1）、远红外区（4000~10cm-1）。 4.通常所指的红外区是近红外区、中红外区和远红外区中的哪一个区？ 答：通常所指的红外区是中红外区。 5.中红外区中氢伸展区是怎么划分的？ 答：氢伸展区在3700~2700cm-1，在此区域内强吸收光谱主要来自氢原子和其它原子之间的伸展振动。 6.中红外区中指纹区是怎么划分的？ 答：指纹区在1500~700 cm-1，在这个光谱区域内，分子构型与结构的微小差别都能引起吸收峰上的明显改变。假若两种化合物在此区域内的光谱很一致，就可断定它们的结构是相同的。 7.利用红外光谱进行定性分析的基本步骤是什么？ 答：基本步骤是； （1）测验谱图：关键是得到代表性谱图。 （2）解析谱图：这是红外光谱定性分析最关键的一步，只有当样品吸收谱图中的吸收峰位置、个数、形状与标准谱图相同，才能证明定性的可靠性。 （3）对比利用其它方法提供的信息，综合分析，得出结论。 8.红外光谱定量分析的理论基础是什么？ 答；红外光谱定量分析的理论基础是朗伯-比尔定律。 9.红外光谱定量分析的操作要点有哪些？ 答：其要点有： （1）选择适当的分析波长，通常应选在被分析组分的特征吸收处。 （2）选择适当的样品厚度。
南邮801通信原理基础知识99题 1、数字通信系统的有效性主要性能指标是______或______；可靠性主要性能指标是______或______。 2、信源编码可提高通信系统的______；信道编码可提高通信系统的______。 3、一离散信源输出二进制符号，在______条件下，每个二进制符号携带的1比特信息量；在______条件下，每个二进制符号携带的信息量大于1比特。 4、消息所含的信息量与该信息的________有关，当错误概率任意小时，信道的_______称为信道容量。 5、香农公式标明______和______指标是一对矛盾。 6、在t 秒内传输M 个N 进制的码元，其信息传输速率为______；码元传输速率为______。 7、某随机信号)(t m 的平均功率为0P ，则信号)(2 t m A 的平均功率 ______。 8、使用香农公式时，要求信号的概率分布为______，信道噪声为______。 9、窄带平稳高斯随机过程的同相分量与正交分量统计特性______，且都属于 ______信号，它的同相分量和正交分量的分布是_______，均值为______，包络一维分布服从______分布，相位服从______分布，如果再加上正弦波后包络一维分布服从______莱斯分布______。 10、设某随机信号的自相关函数为)( R ，______为平均功率，______为直流功率，______为交流功率。 11、某信道带宽为3kHz ，输出信噪比为63，则相互独立且等概率的十六进制数据无误码传输的最高传码率为______。 12、随参信道的三个特点是：______、______和______。 13、由电缆、光纤、卫星中继等传输煤质构成的信道是______信道，由电离层反射、对流层散射等传输煤质构成的信道是______信道。 14、经过随参信道传输，单频正弦信号波形幅度发生______变化，单频正弦信号频谱发生______变化。 15、窄带信号通过随参信道多径传输后，其信号包络服从______分布，称之为______型衰落。
《X射线荧光光谱分析的基础知识》讲义 廖义兵 X射线是一种电磁辐射，其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限，一般来说是指波长为0.001-50nm的电磁辐射。对分析化学家来说，最感兴趣的波段是0.01-24nm，0.01nm左右是超铀元素的K系谱线，24nm则是最轻元素Li 的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy, G. Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析，但由于受到当时探测技术水平的限制，该法并未得到实际应用，直到20世纪40年代后期，随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进，X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期，成为一种极为重要分析手段。 一、X射线荧光光谱分析的基本原理 元素的原子受到高能辐射激发而引起层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，根据莫斯莱定律，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下： λ=K(Z? s) ?2 式中K和S是常数。 而根据量子理论，X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流，每个光具有的能量为： E=hν=h C/λ 式中，E为X射线光子的能量，单位为keV；h为普朗克常数；ν为光波的频率；C 为光速。 因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。 图1为以准直器与平面单晶相组合的波长色散型X射线荧光光谱仪光路示意图。 图1 平面晶体分光计光路示意图 A—X射线管；B—试料；C—准直器；D—分光晶体；E—探测器 由X射线管（A）发射出的X射线（称为激发X射线或一次X射线）照射到试料（B），试料（B）中的元素被激发而产生特征辐射（称为荧光X射线或二次X射线）。荧光X射线通过准直器（C）成为近似平行的多色光束投向晶体（D）时，对于某一
光谱：处于不同状态的物质，在状态发生变化时所产生的电子辐射，经色散系统分光后，按波长或频率或能量顺序排列就形成了光谱。 射频区:核磁共振，电子自旋共振，10m-1cm 微波区：分子转动能级间跃迁，1cm-100um 红外区：分子振动能级变化，100um-1um 可见、紫外光谱区：原子外层电子跃迁，价电子能级间跃迁，1um-10nm X射线区：原子内壳电子跃迁10nm 分立谱和连续谱 分立谱由一些线光谱组成，线光谱是在某些频率上出现极大值分布的光强分布形式。原子的束缚能级间跃迁产生分立的线光谱。有发射光谱和吸收光谱 连续谱是在一段光谱区上光强为连续过渡而无法分离的光谱，一般热辐射所产生的光谱为连续光谱。当原子或分子在辐射的激发下电离时，能形成连续的吸收光谱，在等离子体中电子的韧致辐射或电子与离子的复合会产生连续的发射光谱 光谱按能量传递方式可分为：发射光谱、吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱。 原子光谱：由于原子状态发生变化而产生的电子辐射。 磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态（通常具有和基态不同的自旋多重度），然后缓慢地退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段），而且与荧光过程不同，当入射光停止后，发光现象持续存在。发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选择规则禁戒的，因此这个过程很缓慢。所谓的"在黑暗中发光"的材料通常都是磷光性材料，如夜明珠。 荧光是一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出出射光（通常波长比入射光的的波长长，在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。 等离子体是原子分子集团处于高度电离的状态。其特点是高温和高度电离 光谱特点：在正常原子的离化限附近存在着一片能记得准连续区。一方面这个区域是常态原子能级的密集区，另一方面高密度的电子与离子的电场和高温使能级大大展宽，以至于在某个能级上，各个挨得很近的能级出现了重叠，于是形成了这种准连续区。 等离子体的温度和电离程度越高，准连续区越向基态扩展，以致出现电子在受束缚的全部范围内都没有分立能级了。 等离子体种可能产生的跃迁光谱有： 分立谱：与常态下原子跃迁相同 韧致辐射：发生在离化限以上的连续区内，这里也是自由电子区，高温下的电子可能具有很高的动能，电子在运动过程中当动能降低时就会伴随有辐射产生，称为韧性辐射，是连续谱。自由电子在离子场作用下发生电子－离子库仑碰撞，使自由电子跃迁到较低能量的另一自由态，伴随着电子因碰撞而产生减速度，从而把多余的能量以光子形式辐射出去，这种由于库仑碰撞引起的辐射称为韧致辐射。 逆韧致辐射即电子的自由—自由跃迁吸收激光能量所致 自由-束缚跃迁：由于自由区中辐射的波长可以连续改变，所以是连续谱。等离子体中自由电子与离子碰撞后复合或者自由电子被中性粒子俘获，被复合或俘获的电子多余能量以光子形式辐射出来。跃迁前电子是自由态，跃迁后电子束缚于某能级，所以称为自由-束缚跃迁，
第一章 绪论 1. 数字通信系统模型 通信系统结构：信源-发送设备-传输媒质-接收设备-收信 数字通信系统模型：信源-信源编码-信道编码-调制-信道-解调-信道解码-信源解码-收信 其中干扰主要来至传输媒质或信道部分 信源编码的作用： 信道编码的作用： 2. 香农信道容量公式 对上式进行变形后讨论其含义：令 0b E S C N N W =，代入上式有 ()()021C W b E N C W =-，讨论当信 道容量C 固定时，0b E N 和W 的关系。注意，W 的单位是Hz ，S N 是瓦特比值！ （1） 00b E N C W W ↑?↑?↓→，功率可以无限换取带宽 （2） 0 1.6b W C W E N dB ↑?↓?↓→-，带宽不能无限换取功率 （3） max 22log 1log 1P P R C I W I TW N N ????=?=+?=+ ? ???? ?，信噪比P N 一定时，传输 时间和带宽也可以互换 第三章 模拟线性调制 1. 调制分类 A. AM （双边带幅度调制） 载波 () ()0cos c c C t A t ωθ=+ 已调信号 产生方式：将调制信号() f t 加上一个直流分量0A 然后再乘以载波() cos c c t ωθ+
AM 调制信号信息包含在振幅中 其频谱为 实现频谱的搬移，注意直流分量的存在。 B. DSB-SC （抑制载波双边带调制） 产生方式：相对于AM 调制，仅是00A =，即不包含直流分量 DSB-SC 调制信号信息包含在振幅和相位中 已调信号 其频谱为 C. SSB （单边带调制） 产生方式：DSB 信号通过单边带滤波器．．．．．．，滤除不要的边带 已调信号 实际物理信号频谱都是ω的偶函数，可去掉其中一个边带，节省带宽和功率 任何信号．．．．() f t 可以表示为正弦函数的级数形式，仅讨论单频正弦信号的单边带调制不失一般性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ()()()cos cos DSB m m c c s t t t ωθωθ=++ 令0c θ=，0m θ=，式中“-”取上边带，“+”取下边带 ()()()()()cos cos sin sin SSB m c m c s t t t t t ωωωω= 通过移相相加或相减可以得到相应边带的调制信号。 D. VSB （残留边带调制） 产生方式：DSB 信号通过残留边带滤波器．．．．．．．可得VSB 信号 已调信号 锐截止滤波器物理难实现，低频丰富的信号很难分力，故保留另一边带的一部分 滤波器在c ω处具有滚将特性，系统函数满足 ()()VSB c VSB c H H const ωωωω-++= 2. 模拟线性调制 信号生成模型