光谱学在本科教育中的意义4篇光谱学在本科教育中的意义 原子的吸收光谱所给出的有关能级结构的知识同发射光谱所给出的是互为补一般来说吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光吸收的程度如何为下面是小编为大家整理的光谱学在本科教育中的意义4篇,供大家参考。
篇一：光谱学在本科教育中的意义
原子的吸收光谱所给出的有关能级结构的知识同发射光谱所给出的是互为补一般来说吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光吸收的程度如何为什么会有吸收等问题
光谱学发展简史
光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用。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。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。
光谱学的发展简史光谱学的研究已有一百多年的历史了。1666年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱，他发现白光是由各种颜色的光组成的。这是可算是最早对光谱的研究。其后一直到1802年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在1814年夫琅和费也独立地发现它。牛顿之所以没有能观察到光谱线，是因为他使太阳光通过了圆孔而不是通过狭缝。在1814～1815年之间，夫琅和费公布了太阳光谱中的许多条暗线，并以字母来命名，其中有些命名沿用至今。此后便把这些线称为夫琅和费暗线。实用光谱学是由基尔霍夫与本生在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，并利用这种方法发现了几种当时还未知的元素，并且证明了太阳里也存在着多种已知的元素。从19世纪中叶起，氢原子光谱一直是光谱学研究的重要课题之一。在试图说明氢原子光谱的过程中，所得到的各项成就对量子力学法则的建立起了很大促进作用。这些法则不仅能够应用于氢原子，也能应用于其他原子、分子和凝聚态物质。氢原子光谱中最强的一条谱线是1853年由瑞典物理学家埃斯特朗探测出来的。此后的20年，在星体的光谱中观测到了更多的氢原子谱线。1885年，从事天文测量的瑞士科学家巴耳末找到一个经验公式来说明已知的氢原子诺线的位置，此后便把这一组线称为巴耳末系。继巴耳末的成就之后，1889年，瑞典光谱学家里德伯发现了许多元素的线状光谱系，其中最为明显的为碱金属原子的光谱系，它们也都能满足一个简单的公式。尽管氢原子光谱线的波长的表示式十分简单，不过当时对其起因却茫然不知。一直到1913年，玻尔才对它作出了明确的解释。但玻尔理论并不能解释所观测到的原子光谱的各种特征，即使对于氢原子光谱的进一步的解释也遇到了困难。能够满意地解释光谱线的成因的是20世纪发展起来的量子力学。电子不仅具有轨道角动量，而且还具有自旋角动量。这两种角动量的结合便成功地解释了光谱线的分裂现象。电子自旋的概念首先是在1925年由乌伦贝克和古兹密特作为假设而引入的，以便解释碱金属原子光谱的测量结果。在狄喇克的相对论性量子力学中，电子自旋(包括质子自旋与中子自旋)的概念有了牢固的理论基础，它成了基本方程的自然结果而不是作为一种特别的假设了。1896年，塞曼把光源放在磁场中来观察磁场对光三重线，发现这些谱线都是偏振的。现在把这种现象称为塞曼效应。次年，洛伦兹对于这个效应作了满意的解释。
塞曼效应不仅在理论上具有重要意义，而且在应用中也是重要的。在复杂光谱的分类中，塞曼效应是一种很有用的方法，它有效地帮助了人们对于复杂光谱的理解。
光谱学的内容根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、吸收光谱学与散射光谱学。这些不同种类的光谱学，从不同方面提供物质微观结构知识及不同的化学分析方法。发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电。现在观测到的原子发射的光谱线已有百万条了。每种原子都有其独特的光谱，犹如人的指纹一样是各不相同的。根据光谱学的理论，每种原子都有其自身的一系列分立的能态，每一能态都有一定的能量。我们把氢原子光谱的最小能量定为最低能量，这个能态称为基态，相应的能级称为基能级。当原子以某种方法从基态被提升到较高的能态上时，原子的内部能量增加了，原子就会把这种多余的能量以光的形式发射出来，于是产生了原子的发射光谱，反之就产生吸收光谱。这种原子能态的变化不是连续的，而是量子性的，我们称之为原子能级之间的跃迁。在分子的发射光谱中，研究的主要内容是二原子分子的发射光谱。在分子中，电子态的能量比振动态的能量大50～100倍，而振动态的能量比转动态的能量大50～100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中，总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的，因而许多光谱线就密集在一起而形成带状光谱。从发射光谱的研究中可以得到原子与分子的能级结构的知识，包括有关重要常数的测量。并且原子发射光谱广泛地应用于化学分析中。当一束具有连续波长的光通过一种物质时，光束中的某些成分便会有所减弱，当经过物质而被吸收的光束由光谱仪展成光谱时，就得到该物质的吸收光谱。几乎所有物质都有其独特的吸收光谱。原子的吸收光谱所给出的有关能级结构的知识同发射光谱所给出的是互为补充的。一般来说，吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程度如何，为什么会有吸收等问题。研究的对象基本上为分子。
吸收光谱的光谱范围是很广阔的，大约从10纳米到1000微米。在200纳米到800纳米的光谱范围内，可以观测到固体、液体和溶液的吸收，这些吸收有的是连续的，称为一般吸收光谱；有的显示出一个或多个吸收带，称为选择吸收光谱。所有这些光谱都是由于分子的电子态的变化而产生的。
选择吸收光谱在有机化学中有广泛的应用，包括对化合物的鉴定、化学过程的控制、分子结构的确定、定性和定量化学分析等。
分子的红外吸收光谱一般是研究分子的振动光谱与转动光谱的，其中分子振动光谱一直是主要的研究课题。
分子振动光谱的研究表明，许多振动频率基本上是分子内部的某些很小的原子团的振动频率，并且这些频率就是这些原子团的特征，而不管分子的其余的成分如何。这很像可见光区域色基的吸收光谱，这一事实在分子红外吸收光谱的应用中是很重要的。多年来都用来研究多原子分子结构、分子的定量及定性分析等。
在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术。当光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的散射。在散射光中除了包括原来的入射光的频率外(瑞利散射和廷德耳散射)，还包括一些新的频率。这种产生新频率的散射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱。
喇曼散射的强度是极小的，大约为瑞利散射的千分之一。喇曼频率及强度、偏振等标志着散射物质的性质。从这些资料可以导出物质结构及物质组成成分的知识。这就是喇曼光谱具有广泛应用的原因。
由于喇曼散射非常弱，所以一直到1928年才被印度物理学家喇曼等所发现。他们在用汞灯的单色光来照射某些液体时，在液体的散射光中观测到了频率低于入射光频率的新谱线。在喇曼等人宣布了他们的发现的几个月后，苏联物理学家兰茨见格等也独立地报道了晶体中的这种效应的存在。
喇曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从喇曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。
喇曼散射强度是十分微弱的，在激光器出现之前，为了得到一幅完善的光谱，往往很费时间。自从激光器得到发展以后，利用激光器作为激发光源，喇曼光谱学技术发生了很大的变革。激光器输出的激光具有很好的单色性、方向性，且强度很大，因而它们成为获得喇曼光谱的近乎理想的光源，特别是连续波氩离子激光器与氨离子激光器。于是喇曼光谱学的研究又变得非常活跃了，其研究范围也有了很大的扩展。除扩大了所研究的物质的品种以外，在研究燃烧过程、探测环境污染、分析各种材料等方面喇曼光谱技术也已成为很有用的工具。
篇二：光谱学在本科教育中的意义
光谱学的应用
摘要：当物质受到光（电磁波）的照射，会发生光的吸收、反射或透射等现象，此时有些物质自身也会发光（或荧光）。光的这些现象与物质的成分、结构理化特性等有着密切的关系，分析这些关系的
学科成为光谱学（即光谱分析）
。而与传统工艺相比，由于其测试简单，测
试速度快，测试范围可以不断拓展等优点已被广泛应用于石化、农业、食品、工业控制、医学等多个
领域。
关键字：受到光的照射、自身会发光、密切联系、光谱学、应用正文：复合光经过色散系统分光后，按波长（或频率）的大小依次排列的图案称为光谱。光谱的产生是由于物质的分子、原子或离子受到外部能量的作用后，其内部的运动状态会发生变化，即能级变化。变化的能量以电磁辐射的形式释放或吸收，因此，光谱可分为发射光谱和吸收光谱两大类。光谱法是以辐射能和物质组成和结构之间的内在联系及表现形式一一光谱的测量为基础。
光谱法的特征性质和仪器方法如下：（1）辐射的发射：原子发射光谱法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、分
子荧光光谱法、分子磷光光谱法、化学发光法、电子能浦法、俄歇电子能谱法；（2）辐射的吸收：原子吸收光谱法、紫外一一可见分光光度法、红外光谱法、X射线吸收光谱法、核磁共振谱法、电子自旋共振波谱法、光声光谱法；（3）辐射的散射：拉曼光谱法；随着光谱学的不断发展，越来越多的光谱技术以及仪器被应用与实际的生产中。例如高光谱成像技术和实用近红外光谱分析技术。一:高光谱成像技术是基于非常多窄短波的影像数据技术，其在遥感探测领域有非常突出的应用，是当前遥感领域的前沿技术之一。高光谱成像技术的定义是在多光谱成像的基础上，在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时，也获得被测物体的光谱信息。优势在于采集到的图像信息量丰富，识别度较高和数据描述模型多。由于物体的反射光谱具有“指纹”效应，不同物不同光谱，同物一定同谱的原理来分辨不同的物质信息。而根据成像光谱仪的扫描方式不同，其工作原理也
不尽相同，作为光学成像仪成像的一个例子，这里简述一下焦平面探测器推扫成像
原理。1:系统工作原理
焦平面探测器推扫成像原理。地面物体的反射光通过物镜成像在狭缝平面
，狭缝作为光栏使穿轨方向地面物体条带的像通过，挡掉其他部分光。地面目标物的辐射能通过指向镜，由物镜收集并通过狭缝增强准直照射到色散元件上，经色散元件在垂直条带方向按光谱色散，用会聚镜会聚成像在传感器使用的二维CCD面阵列探测元件被分布在光谱仪的焦平面上。焦平面的水平方向平行于狭缝称空间维，每一行水平光敏元上是地物条带一个光谱波段的像；焦平面的垂直方向是色散方向，称光谱维，每一列光敏元上是地物条带一个空间采样视场（像元）光谱色散的像。这样，面阵探测器每帧图像数据就是一个穿轨方向地物条带的光谱数据，加上航天器的运动，以一定速率连续记录光谱图像，就得到地面二维图像及图像中各像元的
光谱数据，即图像立方体。
2:光谱成像仪数据获取系统构成
光谱成像仪由光学系统、信号前端处理盒、数据采集记录系统三部分组成数
据的回放及预处理通过专用软件在高性能的微机上完成。软件具有如下功能：数据备份；快速回放；数据规整和格式转换；图像分割截取；标准格式的图像数据生成
等。
3:成像光谱仪的应用
成像光谱仪的应用范围遍及化学、物理学、生物学、医学等多个领域,对于纯定
性到高度定量的化学分析和测定分子结构都有很大应用价值。光谱成像仪在土地利
用、农作物生长、分类，病虫害检测，海洋水色测量，城市规划、石油勘探、地芯
地貌及军事目标识别等方面也有很广泛和深远的应用前景。
（1）在农林业上的应用
在农林业上的应用很多，如农作物长势分析、作物类别鉴定、病虫害防治分
析、产量评估、林业资源调查、伐林造林、森林草场调查、土地沙化土壤侵蚀等。
在农业、林业中的应用高光谱成像仪可以用来研究品种因素对小麦品质的影响
程度以及品种因素与品质指标之间的相关性还可以得出环境条件下籽粒的白质含量
与湿面筋含量、沉降值、吸水率、形成时间和稳定时间之间存在的相关性，并利用不同品种、不同肥水条件下的作物关键生育时期的生化参量与光谱指数进行分析，
预测预报籽粒品质。还有农业作物长势监测主要利用红外波段和近红外波段的遥感
信息，得到的植被指数（NDVI）与作物的叶面积指数和生物量正相关，利用NDVI
过程曲线，特别是后期的变化速率预测冬小麦产量的效果很好
，精
度较高。
（2）环境监测
环境监测主要应用在1.石化工业：如对油品、塑料、添加剂、催化剂等中的元素分析等，还可对其有害元素含量是否超标进行分析监测；2.生态环保：污水或水中有害金属分析，植物中残余无机元素的分析；3.建筑、建材工业：结合城市地物和人工目标的检识等，对水泥、玻璃及耐火材料分析。4.检测土壤中的金属污染
可应用于考古的土质探测分析，分辨各朝代的土壤。5.矿石种类分析，对岩矿进行
分类、填图和地质勘探，快速实时的分类岩心。6.检测水体泥沙含量，检测赤潮和
水体富营养化。7.检测病虫害和植被覆盖面积。8.洪涝灾害预测。
（3）其他方面
在刑事侦查方面可以分析鉴定数字和签字的修改和涂覆，鉴别文件的真伪，以
及对指纹、血迹的鉴定。在药品成分检测方面可以分析出药品的配比，
混合均
匀性等。在艺术品鉴定中可以对油画，国画，壁画等艺术品的真伪鉴别，分析画作
成分以利于文物修复等。在医疗诊断中可以对器官、手臂、足部等生物体的检测，
快速准确的发现表皮病变，例如牙病、舌苔的检查等。
二：实用近红外光谱分析技术
1:原理
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，记录的主要是含氢基团X-H（X=CN、0）振动的倍频和合频吸收。不同基团（如甲基、亚甲基、苯环等）或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别，NIR光谱具有丰富的结构和组成信息，非常适合用于碳氢有机物质的组成与性质的测量。
2:仪器的构造
近红外光谱仪器不管按何种方式设计，一般由光源、分光系统、载样器件、检测器和数据处理以及记录仪（或打印机）等几部分构成。3:仪器的主要类型
从技术的角度出发，近红外光谱仪器有多种分类形式，具体如下。（1）、从使用的光源看，既有发出宽谱带卤钨光源的仪器，也有采用多个
产生窄谱带发光二极管组合作光源构成的仪器。（2）、从样品光谱信息的获得看，有简单的在一个或几个波长下测定的专用
型滤光片型仪器，也有在近红外波长范围内测定全谱信息的研究型仪器。（3）、从光谱测定的波长范围看，由于采用不同检测器和分光器件，有的
专用于短波近红外区域，有的则适合用于长波近红外区域。（4）、从检测器对分析光的响应看，有单通道和多通道两种类型，多通道型
又有采用CCD（电荷耦合器件）和PDA（二极管阵列器件）的近红外光谱仪。（5）、从仪器的分光器件看，可分为4种主要类型：滤光片、光栅分光、
傅立叶变换（麦克尔逊干涉仪）和声光调制滤光器。4:近红外光谱分析技术的应用
（1）在食品工业方面：NIR技术不仅作为常规方法用于食品的品质分析
，
而且已用于食品加工过程中组成变化的监控和动力学行为的研究，如用NIR评价微型磨面机在磨面过程中化学成分的变化；在奶酪加工过程中优化采样时间，研
究不同来源的奶酪的化学及物理动力学行为
；通过测定颜色变化来确定农产
品的新鲜度，成熟度，了解食品的安全性；通过检测水分含量的变化来控制烤
制食品的质量，检测苹果、葡萄，梨、草莓等果汁加工过程中可溶性和总固形物的
含量变化。
（2）在农业方面：近红外光谱最早成功的用于农产品的品质分析，进而扩
展到污染物的测定，烟草、咖啡的分类、农产品产地来源鉴别，还用于检测可耕土
壤的物理和化学变化，光导纤维探头的出现，
NIR技术可直接用于粮食
或水果传送带上进行产品分捡。
（3）在化工、纺织、化妆品及药品分析方面
由于光学、计算机科学技术、化学光度理论方法等各种科学技术的不断发展，
近红外光谱技术的研究内容增多，其应用从农产品的实用技能扩展到其它许多领
域。如石油化工高分子化工和基本有机化工、纺织工业和制药工业等领域。欧洲
药典使用的用于定性纤维素醚的浸润化学方法既费时又昂贵，而近红外光谱加快
了赋形剂的定性时间，即使对于不同生产商或不同物理特陛的大量样品来说，近
红外光谱都能很快地检测出纤维素醚。
结论：由于光谱分析技术具有分析快、精度高、结果稳定、无破坏等优点，已
在化工、农业、医学等领域得到越来越广泛的应用。基于光谱分析原理的遥感技
术，作为现代信息技术的重要支柱，其应用领域在不断被扩大，并且与人类的日常
生活的关系也越来越紧密。
参考文献：
1:冯放.现代近红外光谱分析技术及其应用•生命科学仪器，2007,第5卷10月
刊
2:王燕岭.近红外光谱技术基础理论与应用综述.生命科学仪器.2004,4月
3:洪新华，姚凯.成像光谱仪的原理与应用.河南科技学院学报（自然科学
版）.2006，第33卷第2期
4:李民赞，韩东秀，王秀社.2006,2-4
•光谱分析技术及其应用•北京：科学出版
篇三：光谱学在本科教育中的意义
dinger方程162时间分辨光谱测量18分子光谱的定量分析基础181光吸收定律比尔定律182分子光谱的定量分析中的定量方法第二章红外和拉曼光谱学时21红外光谱仪211色散型红外光谱仪212傅立叶变换红外光谱仪22红外光谱的测量221样品的制备222测试条件对谱带的影响23红外光谱的特征吸收峰231影响特征吸收峰的结构因素232各类官能团的特征吸收峰24红外光谱的应用25拉曼光谱仪及应用简介251仪器简介252特点及应用概况第三章紫外和可见吸收光谱学时31紫外和可见光谱仪311紫外和可见光谱仪的主要组成部分312紫外及可见光谱仪的类型32影响紫外光谱的因素321紫外光谱吸收带的分类322测试条件对紫外及可见吸收谱带的影响33有机化合物的紫外光谱331共轭烯烃的紫外吸收332共轭烯酮的紫外吸收333芳香化合物的紫外吸收334杂环化合物的紫外吸收34无机化合物的紫外光谱341电荷转移吸收带34235紫外可见光谱的应用36荧光光谱第四章磁共振谱9学时41物质的磁性411物质的磁性412分子磁矩及与外磁场的相互作用化学位移413核磁矩及与外磁场的相互作用42核磁共振的基本原理421核磁共振现象422化学位移423自旋自旋耦合作用42443核磁共振仪简介431连续波核磁共振谱仪cwnmr432脉冲傅里叶变化核磁共振谱仪pftnmr核磁共振441屏蔽效应442各类质子的化学位移443化学等价与磁等价444一级裂分445自旋体系分类和复杂裂分446几类常见的耦合及其耦合常数核磁共振谱的应用45核磁共振碳谱451引言nmr化学位移46核磁共振碳谱461固体高分辨核磁共振462二维核磁共振2dnmr463三维nmr464脉冲梯度场465核磁共振成像47电子顺磁共振谱471基本原理472仪器和方法473研究对象和应用举例第五章质谱法4学时51质谱仪511基本原理512进样系统513离子源514质量分析器515检测及记录52质谱图及其离子峰521522主要离子峰的类型523有机化合物的碎裂53质谱分析应用531有机质谱定性分析及图谱解析532质谱的定量分析54质谱的联用技术541色谱质谱联用532质谱联用msms第六章射线衍射与荧光光谱10学时61射线的产生性质及特点611射线的产生及性质612射线与物质的相互作用62晶体结构的周期性与对称性621结构周期性和点阵单位622结构对称性和晶系的划分623晶面的表示方法63射线单晶衍射法6
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谱学导论(大纲)
地点：__________________时间：__________________
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222.009.1谱学导论教学大纲
学分数3周学时3总学时54教学目的与要求课程性质:谱学导论是化学类各专业(包括:化学，应用化学,高分子材料与工程,材料化学)本科学生的一门基础课程,学生在修读完或同时修读分析化学,物理化学,有机化学时修读本课程.基本内容:谱学技术是当代化学研究的重要手段，课程主要以化合物波谱分析,晶体结构分析和表面分析三部分为主.内容包括分子光谱（紫外光谱、红外光谱和拉曼光谱）,磁共振谱（核磁共振和顺磁共振）,质谱,χ射线荧光及衍射谱和表面能谱（XPS、UPS和AES）。重点讨论各类图谱形成的基本原理,测量方法及仪器，结构分析基本方法。并适当介绍在化学其他方面应用。基本要求:通过本课程的学习,要求学生掌握各种谱学方法的基本知识,基本原理和基本的解析方法,理解仪器的构造和测量原理,并能解析一些简单的物质的图谱,提高学生解决化学问题的能力。教学内容及学时分配:绪论分子光谱基础(10学时)1-1多原子分子的结构和对称性1.1.1对称元素和对称操作1.1.2群和分子点群1.1.3群表示及其性质;1-2分子内粒子运动和光谱特征
1.2.1核运动与电子运动的分离1.2.2分子光谱的分布和特征1.2.3跃迁概率与选律1.2.4线形和线宽1-3转动光谱1.3.1质心平动的分离1.3.2双原子分子的刚性转子模型1.3.3非刚性转子模型1.3.4多原子分子的振动光谱1.3.5转动光谱的应用1-4振动光谱1.4.1双原子分子的振动方程1.4.2简谐振子模型1.4.3非简谐振子模型1.4.4振动光谱的精细结构-----转振光谱1.4.5多原子分子的振动模式1-5电子光谱1.5.1双原子分子的电子能级及其表示方法1.5.2电子光谱选律1.5.3电子光谱的精细结构1.5.4Franck-Condon原理1.5.5多原子分子电子光谱1-6拉曼光谱1.6.1拉曼散射效应1.6.2拉曼光谱选律及其与红外光谱的互补性
1.6.3转动拉曼光谱1.6.4振动拉曼光谱1.6.5共振拉曼光谱1-7光谱的动力学性质——瞬态光谱1.7.1含时Schrödinger方程1.6.2时间分辨光谱测量1-8分子光谱的定量分析基础1.8.1光吸收定律——比尔定律1.8.2分子光谱的定量分析中的定量方法第二章红外和拉曼光谱(6学时)2-1红外光谱仪2.1.1色散型红外光谱仪2.1.2傅立叶变换红外光谱仪2-2红外光谱的测量2.2.1样品的制备2.2.2测试条件对谱带的影响2-3红外光谱的特征吸收峰2.3.1影响特征吸收峰的结构因素2.3.2各类官能团的特征吸收峰2-4红外光谱的应用2-5拉曼光谱仪及应用简介2.5.1仪器简介2.5.2特点及应用概况第三章紫外和可见吸收光谱(3学时)3-1紫外和可见光谱仪
3.1.1紫外和可见光谱仪的主要组成部分3.1.2紫外及可见光谱仪的类型3-2影响紫外光谱的因素3.2.1紫外光谱吸收带的分类3.2.2测试条件对紫外及可见吸收谱带的影响;3-3有机化合物的紫外光谱3.3.1共轭烯烃的紫外吸收3.3.2共轭烯酮的紫外吸收3.3.3芳香化合物的紫外吸收3.3.4杂环化合物的紫外吸收3-4无机化合物的紫外光谱3.4.1电荷转移吸收带3.4.2配位体场吸收带3-5紫外-可见光谱的应用3-6荧光光谱第四章磁共振谱(9学时)4-1物质的磁性4.1.1物质的磁性4.1.2分子磁矩及与外磁场的相互作用化学位移4.1.3核磁矩及与外磁场的相互作用4-2核磁共振的基本原理4.2.1核磁共振现象4.2.2化学位移4.2.3自旋-自旋耦合作用4.2.4弛豫
4-3核磁共振仪简介4.3.1连续波核磁共振谱仪（CW-NMR）4.3.2脉冲傅里叶变化核磁共振谱仪（PFT-NMR）4-41H核磁共振4.4.1屏蔽效应4.4.2各类质子的化学位移4.4.3化学等价与磁等价4.4.4一级裂分4.4.5自旋体系分类和复杂裂分4.4.6几类常见的耦合及其耦合常数4.4.71H核磁共振谱图解析时常用的一些辅助手段4.4.81H核磁共振谱的应用4-5核磁共振碳谱4.5.1引言4.5.213CNMR化学位移4.5.313C谱中的耦合问题4.5.413C核磁共振谱的应用;4-6核磁共振碳谱4.6.1固体高分辨核磁共振4.6.2二维核磁共振（2D-NMR）4.6.3三维NMR谱4.6.4脉冲梯度场4.6.5核磁共振成像4-7电子顺磁共振谱4.7.1基本原理
4.7.2仪器和方法4.7.3研究对象和应用举例第五章质谱法(4学时)5-1质谱仪5.1.1基本原理5.1.2进样系统5.1.3离子源5.1.4质量分析器5.1.5检测及记录5-2质谱图及其离子峰5.2.1质谱图与质谱表5.2.2主要离子峰的类型5.2.3有机化合物的碎裂5-3质谱分析应用5.3.1有机质谱定性分析及图谱解析5.3.2质谱的定量分析5-4质谱的联用技术5.4.1色谱-质谱联用5.3.2质谱-质谱联用(MS-MS)第六章X-射线衍射与荧光光谱(10学时)6-1X射线的产生、性质及特点6.1.1X射线的产生及性质6.1.2X射线与物质的相互作用6-2晶体结构的周期性与对称性6.2.1结构周期性和点阵单位
6.2.2结构对称性和晶系的划分6.2.3晶面的表示方法6-3晶X射线单晶衍射法6.3.1结构周期性和点阵单位6.3.2衍射强度和晶胞内原子分布6.3.3单晶衍射实验方法简介6-4X射线多晶衍射法6.4.1特点和原理6.4.2粉末衍射图的获得6.4.3粉末衍射的应用6-5电子衍射法简介6.5.1电子衍射法与X射线衍射法比较6.5.2电子衍射法测定气体分子的几何结构6.5.3低能电子衍射法在表面分析中的应用6-5电子衍射法简介6.5.1电子衍射法与X射线衍射法比较6.5.2电子衍射法测定气体分子的几何结构6-6X射线荧光光谱分析6.6.1X射线荧光分析方法及应用6.6.2X射线荧光光谱仪第七章电子能谱(8学时)7-1电子能谱基本原理7-2紫外光电能谱7.2.1图谱特征7.2.2振动精细结构
7.2.3自旋与轨道耦合7.2.4自旋与自旋耦合7-3X-射线光电子能谱7.3.1图谱特征7.3.2化学位移7-4俄歇电子能谱7.4.1俄歇过程和俄歇电子能量7.4.2俄歇图谱7.4.3化学效应7-5电子能谱仪简介7.5.1激发源7.5.2电子能量分析器7.5.3检测器7.5.4真空系统7.5.5样品处理7-6电子能谱的应用7.6.1表面组成的分析7.6.2化学状态的鉴定7.6.3在催化研究中的应用第八章波谱技术在分子结构分析中的应用(2学时)8-1波谱技术鉴定未知物结构的一般方法8.1.1分子式的确定8.1.2分子片断推测8.1.3分子片断连结8-2分子结构的波谱综合解析步骤
8-3应用举例教学方式:本课程以课堂讲授为主。考核方式:学期末以笔试方式考试.教材和参考书:教材:《谱学导论》范康年主编，高等教育出版社，2001年7月。参考书：《物理化学》，邓景发、范康年编，高等教育出版社，1993年。本课程历史沿革:本课程是化学系1996年新增设的一门基础课,以物质的结构分析方法为主体，由原有机化学,结构化学,仪器分析课程中的相关内容发展组合而成.最初由范康年和方屹主讲，1999年起由范康年、陆靖和屠波等主讲，2001年出版教材。编制者:范康年审定者:徐华龙系主任:范康年制定日期:2003年12月
篇四：光谱学在本科教育中的意义
光谱学的发展史
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光谱学的研究已有一百多年的历史了。1666年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱，他发现白光是由各种颜色的光组成的。这是可算是最早对光谱的研究。
其后一直到1802年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在1814年夫琅和费也独立地发现它。牛顿之所以没有能观察到光谱线，是因为他使太阳光通过了圆孔而不是通过狭缝。在1814～1815年之间，夫琅和费公布了太阳光谱中的许多条暗线，并以字母来命名，其中有些命名沿用至今。此后便把这些线称为夫琅和费暗线。
实用光谱学是由基尔霍夫与本生在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，并利用这种方法发现了几种当时还未知的元素，并且证明了太阳里也存在着多种已知的元素。
从19世纪中叶起，氢原子光谱一直是光谱学研究的严重课题之一。在试图说明氢原子光谱的过程中，所得到的各项成就对量子力学法则的建立起了很大促进作用。这些法则不仅能够应用于氢原子，也能应用于其他原子、分子和凝聚态物质。
氢原子光谱中最强的一条谱线是1853年由瑞典物理学家
埃斯特朗探测出来的。此后的20年，在星体的光谱中观测到了更多的氢原子谱线。1885年，从事天文测量的瑞士科学家巴耳末找到一个经验公式来说明已知的氢原子诺线的位置，此后便把这一组线称为巴耳末系。继巴耳末的成就之后，1889年，瑞典光谱学家里德伯发现了许多元素的线状光谱系，其中最为明明的为碱金属原子的光谱系，它们也都能满足一个简单的公式。
尽管氢原子光谱线的波长的表示式十分简单，不过当时对其起因却茫然不知。一直到1913年，玻尔才对它作出了明确的解释。但玻尔理论并不能解释所观测到的原子光谱的各种特征，即使对于氢原子光谱的进一步的解释也遇到了困难。
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能够满意地解释光谱线的成因的是20世纪发展起来的量子力学。电子不仅具有轨道角动量，而且还具有自旋角动量。
这两种角动量的结合便胜利地解释了光谱线的分裂现象。电子自旋的概念首先是在1925年由乌伦贝克和古兹密特作为假设而引入的，以便解释碱金属原子光谱的测量结果。在狄喇克的相对论性量子力学中，电子自旋(包括质子自旋与中子自旋)的概念有了牢靠的理论基础，它成了基本方程的自然结果而不是作为一种特别的假设了。1896年，塞曼把光源放在磁场中来观察磁场对光三重线，发现这些谱线都是偏振的。现在把这种现象称为塞曼效应。次年，洛伦兹对于这个效应作了满意的解释。塞曼效应不仅在理论上具有严重意义，而且在应用中也是严重的。在繁复光谱的分类中，塞曼效应是一种很有用的方法，它有用地帮助了人们对于繁复光谱的理解。
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