近代化学发展史PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学与分子科学学院,History of Modern Chemistry,近代化学发展史,近代化学发展史,讲义,2012,年,10,月,化学与分子科学学院,History of Modern Chemistry,近代化学发展史,近代化学发展史,讲义,2012,年,10,月,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编辑,*,化学与分子科学学院,History of Modern Chemistry,近代化学发展史,近代化学发展史,讲义,2012,年,10,月,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编辑,*,近代化学发展史,沈爱国,武汉大学化学与分子科学学院,近代化学发展史沈爱国武汉大学化学与分子科学学院,化学学科的分类,化 学,高分子化学,分 析 化 学,有 机 化 学,无 机 化 学,物 理 化 学,化学学科的分类化 学高分子化学分 析 化 学有 机 化,分析化学的定义,研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学,分析化学,分析化学的定义 研究物质的组成、含量、结构和形态等,分析化学,经典分析,仪器分析,分析的最后步骤采用化学分析或生物分析并以容量分析法或重量分析法进行测定。,二十世纪四十年代后开始占统治地位。,分析化学经典分析 仪器分析 分析的最后步骤采用化学分析或生物,经典分析,1,化学分析,1684,1776,1779,1785,1809,18l0,1828,1831,1841,1846,1912,H,2,S,作分析试剂,天平用于定量分析,有机物气体分析,总结定性定量系统分析表,第一本分析化学教科书,Si0,2,重量法,沉淀恒量,硫化物测定,有机物氧化铜法分析,重量分析实验完善,有机物气体分析实验完善,定性化学分析导论,定量化学分析导论,有机微量分析,R. Boyle,A. Lavoisier,T. Bergman,M.H. Klaproth,J.L Gay-lussac,J.L. Gay-lussac,J.J. Berzdius,J. von Liebig,C.R. Fresenius,C.R. Fresenius,P. Pregl,(1),重量分析：,通过测定化学反应所产生难溶性物质的重量进行分析。,经典分析1化学分析1684H2S作分析试剂R. Boyle,(2),滴定分析：,通过测定与一种已知浓度物质的溶液有确定化学反应的另一物质的浓度或质量进行分析。,1784,1826,1832,1835,1853,1855,1883,1894,1940-,次氯酸盐滴定分析,碘量法,银滴定分析,氧化还原指示剂引入,硫代硫酸钠法,铬酸钾作沉淀滴定指示剂,草酸作酸碱滴定基准物质,硫酸亚铁铵作滴定剂,反滴定分析,氨滴定分析,分析化学的科学基础,电离常数，溶度积,络合滴定,F. A. H,Descrozilles,H,La Billardiore,J. L Gay-lussac,J.L Gay-lussac,K.L Hoinrieh,K,F. Mohr,L.G.L.T,Kjeldahl,F,W,Ostwald,G,Schwazebach,经典分析,1,化学分析,(2)滴定分析：通过测定与一种已知浓度物质的溶液有确定化学反,经典分析,2,生化分析,通过测定酶反应、微生物反应、免疫学反应等生化反应物质的浓度和质量进行分析。,1833,1845,1877,1926,1948,1673,19,世纪,1798,1885,1897,1900,1975,酶的概念的提出,过氧化物酶用于过氧化氢分析,采用,“,enzyme,与微生物分开,脲酶结晶提取证明酶是蛋白质,酶还原光度测定,显微镜发现微生物,微生物学建立,接种牛痘对天花免疫,人体接种狂犬病疫苗,提出化学反应解释免疫过程,血清凝聚反应和血型诊断,单克隆抗体及其用于生物活性物质鉴定,A.Payen,J.F,Person,G. Osann,W. Kuhne,J. D. Sumner,O. Warburg,A.Leeuwen hoek,L.Pasteur,Jenner,L. Pasteur,P. Ehrlich,K. Landstdner,C. Milster,经典分析2生化分析通过测定酶反应、微生物反应、免疫学反应,仪器分析,测量方式,光谱分析,X,射线谱分析,放射性分析,质谱分析,波谱分析,电子显微和电子能谱分析,电分析,分离分析,分析用途,成分分析,结构分析,形貌分析,微区及表面分析,仪器分析测量方式 光谱分析分析用途 成分分析,光谱分析,彩虹,观察到的第一种光谱,1,光谱分析彩虹观察到的第一种光谱 1,牛顿,光谱分析,“Spectre”,（幽灵）,“Spectrum”,（光谱）,通过测定物质对光辐射的发射、吸收、散射和透射等特性而进行物质鉴定。,1666,年，牛顿让一束太阳光射进暗室，并将一个玻璃棱镜放在光束中，他看到了墙壁上出现了一条彩色光带。当在光路中放进一个透镜时，这条光带展开成一条,25,厘米长的光谱带。,1,牛顿光谱分析“Spectre”（幽灵）“Spectrum”（,光谱分析,德国物理学家,Josephvon Fraunhofer,1814,年，德国物理学家,Josephvon Fraunhofer,（夫琅和费）独立的采用自制的狭缝和光栅，观察到太阳光线中,576,条狭窄和暗的“夫琅和费线”。对这些暗线的解释引起了原子光谱分析的研究。,1,光谱分析德国物理学家 1814年，德国物理学家J,光谱分析,原子光谱分析,分子光谱分析,散射光谱,光学显微镜分析,b,1,光谱分析原子光谱分析b1,1859,1868,1912,1925,1930,1945,1964,1974,1955,1961,1964,1965,原子发射光谱分析诞生,太阳谱线按顺序排列,测微光度计,内标定量分析,光谱定量关系式,光电直读光谱仪,等离子体发射光谱,第一台等离子体光谱仪商品仪器,原于吸收光谱分析诞生,电热原子化技术,原子荧光光谱分析诞生,氧化亚氮一乙炔火焰,R,W,Bunsen,，,G,R,Kirchhoff,A. J,Angstroem,P,P,Koch,W,Gerlach,S,Lomakin,S,Greenfield,V,A. Fassel,A. Walsh,LVov,J,D,Winefordnor,C,T,J,Alkemade,J,B,Wills,原子光谱分析,1859原子发射光谱分析诞生RWBunsen，原子光谱,原子光谱分析,德国化学教授,Robert Willelm Bunsen,（罗伯特,威廉,本生）,发明“本生灯”,德国物理学教授,Gustav Robert Kirchhoff,（基尔霍夫,),原子光谱分析德国化学教授Robert Willelm Bun,本生与基尔霍夫合作于,1859,年研制出世界上第一台实用光谱仪。,棱镜,本生灯,望远镜筒,发现了新元素铯和铷,指出元素光谱是独特的,创建原子光谱分析技术,创建了基尔霍夫定律,从太阳上取回金子的工作,原子光谱分析,本生与基尔霍夫合作于1859年研制出世界上第一,1868,年瑞典物理学家埃斯特罗姆发表,1200,多条太阳谱线。,瑞典物理学家,Anders Jonas Angstrom,（埃斯特罗姆）,以百亿分之一米为量度单位,被命名为埃,原子光谱分析,1868年瑞典物理学家埃斯特罗姆发表1200多条太阳谱线。,19,世纪末到,20,世纪三十年代,1912,年,P.P Koch,设计出测微光度计,1925,年,W. Gerlach,引进内标作定量分析,1930,年,Scheibe Lomakin,提出光谱定量关系式,20,世纪四十年代之后,1945,年 出现了光电直读光谱仪,1964,年,S. Greenfield,和,V.A. Fassel,研究等离子体发射光谱,1974,年 制造出第一台等离子体直流光谱仪,原子光谱分析,19世纪末到20世纪三十年代 1912年 P.P Koch,原子光谱分析,R. Woodson,组装成第一台测试汞用的冷原子吸收光谱仪,1955,年 澳大利亚科学家,A. Walsh,提出空心阴极灯光源,1965,年,J. B. Willis,用氧化亚氮,-,乙炔焰作原子化器,1961,年,L Vov,提出电热原子化技术,“,塞曼效应”,原子光谱分析R. Woodson组装成第一台测试汞用的冷原子,原子光谱分析,荷兰物理学家,Pieter Zeeman,(,彼德,塞曼,),荷兰物理学家,Hendrik A.Lorenlz,（亨的里克,安东,洛伦兹,),两人合作发现了“塞曼效应”，因此合得了,1902,年的诺贝尔物理奖。,原子光谱分析荷兰物理学家荷兰物理学家两人合作发现了“塞曼效应,原子光谱分析,原子荧光光谱,1902,年，,Wood,观察到原子荧光现象。,1964,年，美国佛罗里达州立大学的,文尼弗德那,和,维克斯,在,1963,年和,1964,年的工作为原子荧光分析奠定了基础。,激光光源的应用使这一方法有了新的发展。,原子光谱分析原子荧光光谱1902年， Wood观察到原子荧光,1729,1760,1852,1941,1881,1892,1941,1942,1880,1938,1968,1964,1980,1575,1864,1955,揭示光辐射强度与吸收物厚度的关系,揭示光辐射强度与吸收物浓度的关系,第一台紫外可见分光光度计,迈克尔逊干涉仪,红外吸收测定有机化合物,有机化合物红外光谱分析,第一台红外光谱仪,光声效应,气体光声分析器,激光用于光声光谱,热透镜效应,蜃景效应光谱,荧光现象记载,荧光分析诞生,第一台荧光分光光度计,Bouguer,Lambert,Beer,A. A. Michelson,W. H,Julius,N,Wright,A. G,Ball,K,F. Luft,E,L. Kerr,J. B,Gordon,C,Boccara,N. Manardes,G,G,Stokes,b,分子光谱分析,1729揭示光辐射强度与吸收物厚度的关系Bouguerb分,1800,年 英国天文学家,William Herschel,（赫歇尔）把太阳光色散成光谱，并把一个涂黑了的水银温度计小球放入不同颜色区域内，他发现温度升的最高的是在红色光谱区，而且使他惊奇的是在刚好超出红光之外的地方生温效应最强,。,红外辐射,1803,年 德国物理学家,Johaaa Wilhelm Ritter,发现紫外区,b,分子光谱分析,1800年 英国天文学家William Herschel（赫,b,分子光谱分析,1729,年 法国的,Bouguer Pierre,（布格尔）,1760,年,Lambert,（朗伯）,先后阐明了辐射强度和吸收层厚度之间的关系,1852,年,Beer,（比尔）又提出布格尔,-,朗伯,-,比尔定律,描述物质与吸收辐射的定量关系,b分子光谱分析1729年 法国的Bouguer Pierre,b,分子光谱分析,1892,年,W.H.Julius,（朱利叶斯）发现甲基在,3.54 m,有吸收,1905,年,W.W.Coblentz,（科伯伦兹）,发表了,128,种化合物的吸收光谱,1941,年,Norman Wright,（怀特）,发表的文章显示出可用红外光谱进行有机分析,1942,年 出现了第一台商品化的双光束自动记录红外光谱仪（,Beckman IR-Perkint Elm .Model 12A-1944,年）,b分子光谱分析1892年 W.H.Julius（朱利叶斯）,b,分子光谱分析,傅立叶交换红外光谱仪,迈克尔孙干涉仪,重要部件,美籍德国物理学家,A.A.Michelson,1907,年诺贝尔物理学奖获得者,b分子光谱分析迈克尔孙干涉仪重要部件美籍德国物理学家1907,b,分子光谱分析,光热光谱,物质分子吸收光辐射后使分子从基态跃迁到,激发态，通过无辐射弛豫的方式回到基态,1880,年,Alexander Grahan Bell,（贝尔）发现,光电效应,丁铎尔、普里斯、伦琴、梅卡迪耶证实,光声效应,物质吸收辐射光，通过无辐射弛豫放出热量而,造成温度变化引起的声波和其他热弹效应,1938,年，,M. L. Viengerov,研究了,气体的光声效应,K. F. Luft,等人设计出了商品化,气体光声分析器,b分子光谱分析光热光谱物质分子吸收光辐射后使分子从基态跃迁到,b,分子光谱分析,荧光,物质分子吸收光辐射从基态跃迁到激发态，,然后以辐射弛豫方式返回到基态，发出光辐射,1575,年,西班牙,N. Manardes,（马拉德斯）最早观察到荧光现象,1852,年 英国化学家,G. G. Stokes,（斯托克斯）命名为荧光,1864,年 提出荧光分析方法,1858,年,Becanel,（贝克勒尔）确定,磷光,b分子光谱分析荧光物质分子吸收光辐射从基态跃迁到激发态，15,为什么晴朗的天空呈现蓝色？,朝霞和晚霞呢？,光散射现象,为什么晴朗的天空呈现蓝色？朝霞和晚霞呢？光散射现象,近代化学发展史PPT课件,近代化学发展史PPT课件,1871,1928,1962,瑞利散射,拉曼散射,激光用于拉曼光谱,J. W. S. Rayleigh,C.V. Raman,S. P. Poto, D. Wood,散射光谱,1871瑞利散射J. W. S. Rayleigh散射光谱,散射光谱,英国科学家,Rayleigh,瑞利,“,瑞利散射公式”,散射光的强度与散射的方向有关，,并与波长的四次方成反比,入射光的波长,R,溶胶,散射角处的瑞利比,I,散射角为,，散射距离为,r,时的散射光强度,散射光谱英国科学家“瑞利散射公式”散射光的强度与散射的方向有,英国化学家,William Ramsay,散射光谱,瑞利和拉姆赛的友谊和高尚品德,学问不能和财富相比，她是绝对不可以自私的。,瑞利,英国化学家 散射光谱瑞利和拉姆赛的友谊和高尚品德学问不能和财,近代化学发展史PPT课件,印度拉曼研究院,拉曼散射的发现,C. V. Raman,是印度一位伟大的物理学家，他因为在光散射工作和发现拉曼效应而获得诺贝尔奖，当时他是亚洲第一位获此殊荣的科学家，他同时也作了有关声学、光学、结晶动态学、颜色和它们在感知上的研究。,印度拉曼研究院拉曼散射的发现 C. V. Ra,1928,年拉曼发现单色的光照射到液体苯时，在散射光中除了含与入射光相同频率的光外，还有更多与入射光频率发生位移（频移增加和减少）且强度极弱的谱线。前者就是已知的瑞利散射。后者是新发现的，是由分子振动所引起的散射。 后来就以发现者拉曼的名字命名的拉曼散射光，称为拉曼散射效应。从拉曼光谱的研究，可以得到有关分子振动或转动的信息。,拉曼散射的发现,1928年拉曼发现单色的光照射到液体苯时，在散,散射光谱,印度物理学家,Chandrasekhara.V.Raman,（钱的拉赛哈拉,文伽达,拉曼）,1962,年激光用作拉曼光谱的光源,1928,年拉曼用一束单色光照射样品时发现，在散射光中的绝大部分与入射光频率相同，但还存在少部分与入射光频率不同的散射光，并且两者之间的频率差正好等于样品分子中某基团的振动频率。这种散射被命名为拉曼散射，拉曼因此获得,1930,年诺贝尔物理学奖。,散射光谱印度物理学家1962年激光用作拉曼光谱的光源,散射光谱,拉曼,传奇般的人生,亚洲第一个获得诺贝尔奖的人,14,岁被推荐上马德拉斯学院,16,岁那年取得学院的学士学位,18,岁那年取得硕士学位,1914,年 他受聘于马德拉斯学院任兼职教授,做助教和中学教师受阻，作书记员在政府工作了十年,散射光谱拉曼 传奇般的人生14岁被推荐上马德拉斯学院16岁那,1625,1827,1590,1663,1684,1783,1825,1840,1867,1878,1896,1903,1904,1908,1911,1928,1930,1931,1932,单式显微镜,放大镜观察蜜蜂,显微镜观察布朗运动,复式显微镜诞生,胡克显微镜,惠更斯目镜,拉姆斯登目镜,消色差显微镜,利斯特物镜,倒置显微镜,浸没物镜,体视显微镜,暗场显微镜,紫外显微镜,荧光显微镜,双光束干涉显微镜,偏振片发明,离心显微镜,雅曼一列别杰夫干涉显微镜,相衬显微镜,F,Stelluti,R,Brown,H,Janssen, Z. Janssen,R,Hooke,C. Huygens,J,Ramsden,V,Chevalier,C. Chevalier,J. Listet,J,L. Smith,E,Abbe,蔡司公司,R,Zisgmondy,A,Kohler,J. Vk,G,Sagnac,E,H,Land,E,N,Harvey,A. L.Loomis,J. C,Jamin,P,Zernike,光学显微镜分析,单式显微镜光学显微镜分析,光学显微镜分析,光学显微镜,利用光学透镜的成像和放大原理,对物质进行形貌分析的一种仪器,单式显微镜,复式显微镜,1625,年,Francesco Stelluei(,司泰卢蒂,),1827,年,Brown(,布朗,),发现布朗运动,1833,年 发现细胞核,:,用两个或多个透镜和其他光学部件组成,光学显微镜分析光学显微镜利用光学透镜的成像和放大原理单式显微,光学显微镜分析,1590,年 荷兰人,C. Drebbel,设计了一个显微镜,1610,年 伽利略制作了一个显微镜,1625,年意大利的,G. Faber(,费伯,),将这种仪器称为“,Microscope”,1663,年,R. Hooke,（胡克）设计出性能较好的显微镜,两个世纪中最大的问题,消色差,解决的过程呢？,光学显微镜分析1590年 荷兰人C. Drebbel设计了一,1733,年,C. M. Hall,（霍尔）制成一个不太好的消色差透镜,1747,年 大数学家,L. Euler,（欧拉）理论证明消色差的可能性,1757,年,Jone Dollon (,多隆德,),制成了一个消色差望远镜,1824,年,Selligue (,赛力格,),提出为高倍显微镜消色差的方法,1840,年,J. J. Lister (,利斯特,),制成“利斯特物镜”,1825,年 法国,V. Chevalier,和,C. Chevlier,父子制成消色差显微镜,显微镜发展史上转折点,光学显微镜分析,1733年 C. M. Hall（霍尔）制成一个不太好的消色,光学显微镜分析,德国物理学家,Ernst Abbe,(,能斯特,阿贝）,德国机械师,Carl Zeiss,（卡尔,蔡司,),光学显微镜分析德国物理学家德国机械师,光学显微镜分析,德国蔡司公司,1846,年蔡司开了一个小店,1866,年与阿贝合作,十年后成为国际知名企业,光学显微镜分析德国蔡司公司1846年蔡司开了一个小店1866,1873,年 和赫姆霍兹各自独立发现光学正弦条件,揭示了制造优良物镜的秘密,光学显微镜分析,阿贝的贡献,1873,年 推导出了显微镜分辨距离的公式,公式中的“数值孔径”这个名词也是由阿贝首先使用,1878,年 设计成功了浸没物镜,1886,年 阿贝制成复消色差物镜,1873年 和赫姆霍兹各自独立发现光学正弦条件光学显微镜分析,光学显微镜分析,二十世纪,前半个世纪,二十世纪,后半个世纪,暗场显微镜,、偏光显微镜、荧光显微镜、,紫外显微镜、,相衬显微镜,、离心显微镜,倒置显微镜、袖珍显微镜、体视显微镜,激光技术引入到光学显微镜中,激光共聚焦显微镜,光学显微镜分析二十世纪二十世纪暗场显微镜、偏光显微镜、荧光显,暗场显微镜,1853,年 维纳姆制成暗场聚光镜,1903,年席格蒙迪发明,以单项侧面照明的暗场观察,1925,年荣获诺贝尔化学奖,德国物理学家,Richard Zsigmondy,暗场显微镜1853年 维纳姆制成暗场聚光镜1903年席格蒙迪,相衬显微镜,荷兰物理学家,Fritz Zernike,泽尔尼克在干涉现象基础上,开发出相衬显微镜,1932,年 试制出第一台样机,1932,年 申请专利直至,1936,年才通过,1935,年 蔡司公司勉强接受他的发明,1953,年 荣获诺贝尔物理学奖,相衬显微镜荷兰物理学家泽尔尼克在干涉现象基础上1932年 申,仪器分析,光谱分析,X,射线谱分析,放射性分析,质谱分析,波谱分析,电子显微和电子能谱分析,电分析,分离分析,五 分析化学的发展,仪器分析光谱分析五 分析化学的发展,1895,1912,1913,1985,1906,1913,1916,1925,1914,1948,1923,1974,X,射线的发现,X,射线衍射,X,射线晶体分析,X,射线晶体结构直接测定,特征,X,射线辐射,莫斯莱定律,X,射线吸收光谱,X,射线反射,X,射线荧光证实,第一台,X,射线荧光光谱仪,X,射线散射,(,康普顿效应,),计算机,X,射线层析成像,W. C.Rontgon,M. F. T. Laue,W. H. Bragg, W. L. Bragg,H. A. Hamptman, J. Kerle,C. G. Barkla,H. J. Moseley,K. M. G. Siegbahn,K. M. G. Siegbahn,L. V. de Broglie,Birks, Fridman,A. H. Campton,M. Cormack,，,G. N. Hounsfield,X,射线谱分析,2,1895X射线的发现W. C.RontgonX射线谱分析2,X,射线谱分析,太,阳,X,射,线,照,片,基于物质对,X,射线的发射、吸收、衍射、散射、透射等特性而进行物质鉴定。,2,X射线谱分析太基于物质对X射线的发射、吸收、衍射、散射、透射,穿透纸张乃至金属薄片,使荧光物质发光,照相底片感光,X,射线谱分析,木星极光的,x,射线照片,谁发现？,怎么样发现？,2,穿透纸张乃至金属薄片使荧光物质发光照相底片感光X射线谱分析木,X,射线谱分析,德国物理学家,W.C. Rontgen,伦琴,1895,年,11,月,8,日 伦琴首次发现,X,射线,“,我高兴极了，等到春天，我要到山,里来，当面试验给你看。教授，我,做过这么多的试验，唯恐是在做梦。,但现在亲爱的奥盖斯特，我终于发现,了一种光。我也不知道是什么光，权,且称它为,X,光吧。”,伦琴给恩师奥盖斯特,孔特 的信,2,X射线谱分析德国物理学家1895年11月8日 伦琴首次发现X,X,射线谱分析,拍摄出历史上最著名的一张,X,光照片,伦琴夫人的手,X,光照片,1895,年,12,月,22,日,12,月,28,日发表论文,一种新的辐射的初步报告,2,X射线谱分析拍摄出历史上最著名的一张X光照片伦琴夫人的手18,X,射线谱分析,2,伦琴的实验用具,X射线谱分析2伦琴的实验用具,X,射线谱分析,2,伦琴的纪念铜像,伦琴的生平,X射线谱分析2伦琴的纪念铜像伦琴的生平,X,射线谱分析,1896,年,1,月,5,日,维也纳,新闻报,报道,伦琴发现了,X,射线，立即轰动了世界,Kollege,对伦琴发现,X,射线的重复验证性实验的结论文稿,X射线谱分析1896年1月5日 维也纳新闻报报道伦琴发现,X,射线谱分析,伦琴的贡献和优秀品德,不从发现,X,射线任何方面获得专利和金钱上的好处,得诺贝尔奖金后马上将其赠给维尔茨堡大学,伦琴手稿,伦琴的获奖证书,X射线谱分析伦琴的贡献和优秀品德不从发现X射线任何方面获得专,X,射线谱分析,伦琴的相关物品,X射线谱分析伦琴的相关物品,X,射线谱分析,伦琴发现,X,射线遗址,伦琴获得诺贝尔奖的获奖通知书,X射线谱分析伦琴发现X射线遗址伦琴获得诺贝尔奖的获奖通知书,近代化学发展史PPT课件,近代化学发展史PPT课件,X,射线谱分析,德国物理学家,Maxf. T. von.Laue,（劳厄）,1912,年 发现伦琴射线通过晶体时的衍射,1919,年他成为柏林大学物理学教授,1943,年为表示对纳粹的抗议而辞职,2,X射线谱分析德国物理学家1912年 发现伦琴射线通过晶体时的,X,射线谱分析,William. H. Bragg,W. Lawrence. Bragg,2,X射线谱分析William. H. Bragg W. Law,X,射线谱分析,老布拉格与小布拉格,老布拉格,认为,X,射线是一种粒子,小布拉格,认为,X,射线是一种光波,布拉格公式,共同获得,1915,年诺贝尔物理学奖,2,X射线谱分析老布拉格与小布拉格老布拉格小布拉格布拉格公式2,X,射线谱分析,1920,年 老布拉格被英国皇家封为爵士,1921,年 小布拉格被选为英国皇家学会会员,1941,年 小布拉格被英国皇家封为爵士,“,做学问，不比搞政治，若有门户之见，,就等于是自己约束自己的思想，即使有,成就，其成就也是渺小的可怜。”,老布拉格,2,X射线谱分析1920年 老布拉格被英国皇家封为爵士“做学问，,X,射线谱分析,F.H.C.Crick(,克里克,) J.P.Watson(,沃森,) M.Wilkins(,威尔金斯,),三人根据,DNA,晶体的,X,射线衍射谱，发现了,DNA,分子的双螺旋结构，荣获,1962,年的诺贝尔生理和医学奖。,2,X射线谱分析F.H.C.Crick(克里克) J.P.,X,射线谱分析,英囯,D.M.C. Hodgkin,（霍奇金）,霍奇金测定了在医学上有重要用途的药物青霉素和维生素,B,12,的晶体结构，从而荣获,1964,年诺贝尔化学奖。,2,X射线谱分析英囯 霍奇金测定了在医学上有重要用途,X,射线谱分析,R. W. Holley(,霍利,),H. G. Khorana(,科勒拉,),W. M. Nirenberg(,尼伦伯格,),三人根据,DNA,的双螺旋结构，破译了其上所载的遗传子密码，荣获,1968,年诺贝尔生理和医学奖。,2,X射线谱分析R. W. Holley(霍利)H. G. Kh,X,射线谱分析,美国无机化学家,M. N. Lipscomb (,利普斯科姆,),50,年代，利普斯科姆利用晶体,X,射线衍射分析圆满阐明了硼烷分子的复杂结构，荣获,1976,年诺贝尔化学奖。,2,X射线谱分析美国无机化学家 50年代，利普斯科姆利,X,射线谱分析,H. Michel (,密歇尔,) J. Deismhofer (,威斯霍尔,) R. Huber (,胡伯尔,),德国化学家,1988,年，三人采用,X,射线晶体分析测定光合反应中的立体结构而获得诺贝尔化学奖。,2,X射线谱分析H. Michel (密歇尔),X,射线谱分析,英国物理学家,C. G. Barkla,（查理,巴克拉）,1906,年，查理,巴克拉发现,X,射线被特定元素散射时，会产生这个元素特定,X,射线辐射。巴克拉继续研究发现了,X,射线的两种类型辐射：,K,辐射和,L,辐射。他因此而获得,1917,年诺贝尔物理学奖。,2,X射线谱分析英国物理学家 1906年，查理巴,英国化学家,Herny Gwyn Jeffereys Mosely,（亨利,格文,杰弗里,莫斯莱）,X,射线谱分析,1913,年，莫斯莱揭示元素周期律的根源不是基于表观上的原子量，而是基于原子序数，即原子内部原子核所带的电荷数（即质子数），阐明了原子序数与原子构造的密切关系，提出了举世瞩目的原子序数定律（莫斯莱定律）。,2,英国化学家X射线谱分析 1913年，莫斯莱揭示元素周期,X,射线谱分析,瑞典物理学家,Karl.M.G. Siegbahn,(,卡尔,MG,西厄班,),卡尔,M,G,西厄班确定了不同元素的,X,射线吸收谱，把,X,射线与元素的原子结构紧密联系在一起写出了,X,射线光谱学,一书。,获得了,1924,年诺贝尔物理学奖,2,X射线谱分析瑞典物理学家 卡尔MG西厄班确定了不同,法国物理学家,Louis Vicfor de Broglie,（路易,维克托,德,布罗格利）,X,射线谱分析,1929,年诺贝尔物理学奖得主路易,维克托,德,布罗格利与他大哥一道证实了在,X,射线管外,X,射线与物质作用产生,X,射线荧光反射。,2,法国物理学家X射线谱分析 1929年诺贝尔物理学奖得主,X,射线谱分析,回顾,巴克拉高尚人格和以德报怨的故事,为什么莫斯莱未被授予诺贝尔奖呢？,欧洲战争除了毁掉这个年轻的生命外，没有任何其他的贡献，,在历史上，这是最丑陋最不可挽救的罪恶之一。”,密立根,2,X射线谱分析回顾 巴克拉高尚人格和以德报怨的故事为什么莫,X,射线谱分析,美国物理学家,A. H. Compton,在进行,X,射线散射实验时发现，,散射的,X,射线包括两种不同的成分，,一种和入射,X,射线波长相同称为不变线，另一种则大于入射,X,射线波长称为变线。进一步精确测量不同角度的散射,X,射线，发现散射角增大时，变线的波长也加大，强度也增强，不变线减弱。,X,射线有粒子性吗？,康普顿效应,2,X射线谱分析美国物理学家在进行X射线散射实验时发现，散射的X,THANK YOU,SUCCESS,2024/8/28,78,可编辑,THANK YOUSUCCESS2023/9/478,X,射线谱分析,X,射线层析成像技术，,两人共享了,1979,年诺贝尔生理学医学奖。,美国物理学家,A. M. Cormark,英国工程师,G. N. Hounsfield,2,X射线谱分析X射线层析成像技术，两人共享了1979年诺贝尔生,X,射线谱分析,美国生物学家,H.J.Muller,（赫尔曼,约瑟夫,缪勒）,用,X,射线人工诱发果蝇突变,为实验遗传学开辟了新的领域,荣获,1946,年诺贝尔生理医学奖,2,X射线谱分析美国生物学家用X射线人工诱发果蝇突变荣获1946,仪器分析,光谱分析,X,射线谱分析,放射性分析,质谱分析,电子显微分析和电子能谱分析,波谱分析,电分析,分离分析,仪器分析光谱分析,1896,1899,1900,1957,1959,1939,1932,1936,1936,1941,1955,放射性发现,射线,射线发现,射线,穆斯堡尔谱,放射免疫分析,C,14,年代测定法,中子发现,中子活化分析,中子衍射,中子散射谱仪,三轴谱仪,A.H.Becquerel,E.Rutherford,P. Vilard,R.L. Mossbauer,R.S.Yalow, S.A. Berson,W. F. Libby,J. Chadwick,G. Hevesy, H.Levi,D.P. Mitchell, H.Halban,G.G. Shull,B.N.Brockhouse,3,放射性分析,根据物质的天然放射性，同位素标记物质的放射性和物质进行核反应后的放射性进行物质鉴定。,1896放射性发现A.H.Becquerel3放射性分析,3,放射性分析,物理学家,Antoine Henri Becquerel,（安东,亨利,贝克勒尔）,第一张放射性照片,他推断，感光的真实原因必定是,铀盐自身发出了一种神秘射线。,3放射性分析物理学家第一张放射性照片 他推断，感光的真实,3,放射性分析,居里夫妇,难道铀是唯一能发出这种射线的化学元素吗？,别的元素是否也具有同样的性质？,他们分别于,1898,年和,1902,年发现了放射性元素钋和镭,3放射性分析居里夫妇 难道铀是唯一能发出这种射线的化学元,3,放射性分析,伊伦,约里奥,居里,弗雷德里克,约里奥,居里,居里家族薪火相传,3放射性分析伊伦约里奥居里弗雷德里克约里奥居里,3,放射性分析,居里夫妇互帮互助,3放射性分析居里夫妇互帮互助,3,放射性分析,居里夫妇地位崇高,居里夫妇生平简介,在中国举行的纪念,居里夫妇的集会,3放射性分析居里夫妇地位崇高居里夫妇生平简介在中国举行的,3,放射性分析,先贤祠居里夫妇之墓,玛丽,.,居里之墓,皮埃尔,.,居里之墓,3放射性分析先贤祠居里夫妇之墓玛丽.居里之墓皮埃尔.居里,3,放射性分析,“,镭发现了，这种金属在市场上有了代价，我们依旧穷的连赴斯德哥尔摩领奖的旅费都难以筹集。自从发现镭有治疗癌症的功效后，镭价更加上涨。许多人纷纷劝我们申请专利，转眼间我们夫妇可以成为巨富。但对于这事我想了又想，不行，我们不应该从发现的新原子里赚钱。镭既然是济世救人的仁慈物质，这东西就应该属于世界。”,皮埃尔,居里,居里夫妇的高风亮节,3放射性分析 “镭发现了，这种金属在市场上有了,3,放射性分析,Rosalyn Yalow,“,我从未要过专利，科学家们在从事他们的科学事业时，是不考虑专利的。他们的发现和发明一旦公诸于世，就是属于全人类的。我不怀疑如果我需要，我会成为任何制药公司的顾问，但是我不干，因为作为他们的雇员，我将丧失发表有关使用放射免疫分析法政策性意见的自由。”,Rosalyn Yalow,3放射性分析Rosalyn Yalow “,3,放射性分析,英籍新西兰物理学家,Ernest Rutherford,（ 欧内斯特,卢瑟福）,欧内斯特,卢瑟福用强磁铁使镭射线偏转分为方向相反的两段，他区分了两种射线的贯穿本领，在,1899,年,1,月提出了他的研究成果，将其称为,射线和,射线。,3放射性分析英籍新西兰物理学家 欧内斯特卢,3,放射性分析,英籍新西兰物理学家,Ernest Rutherford,（ 欧内斯特,卢瑟福）,“,这是我要挖的最后一个土豆了。”,欧内斯特,卢瑟福,3放射性分析英籍新西兰物理学家“这是我要挖的最后一个土豆,3,放射性分析,W. Kuhn,（库恩,）,1929,年,W. Kuhn,（库恩）首先开始通过试验来观察,射线的共振散射，近百次的试验均没有观察到预期的结果。他虽然也认识到原子核发射,射线并非静止，但没有考虑反冲的影响，因而也没有搞清为什么在实验中观察不到,射线的共振散射发生 。,3放射性分析W. Kuhn （库恩） 1,3,放射性分析,Rudolf Ludwig Mssbauer,（,穆斯保尔,）,1957,年穆斯保尔在实验中观察到了,射线的无反冲共振吸收,，,1961,年以此获得了诺贝尔物理学奖。,在分析仪器中以发现者名字命名的仪器仅有两种，其中一种就是穆斯保尔谱仪。,3放射性分析Rudolf Ludwig Mssbaue,3,放射性分析,德国物理学家,博特教授,整个,20,年代人们一直找寻中子。,1930,年德国物理学家博特教授（,1954,年诺贝尔物理学奖获得者）首次在实验中观察到中子，但错误判断为“高能,量子”。,3放射性分析德国物理学家 整个20年代人们一,3,放射性分析,英国物理学家,Jumes Chudwick,（查的威克）,英国物理学家，卢瑟福的学生查的威克对此进行了细致的研究，终于发现了中子。并指出中子并不像他的老师所假说的那样，是质子和电子的复合体，而是一种全新的粒子。由于他发现中子的巨大贡献而荣获诺贝尔物理学奖。,3放射性分析英国物理学家 英国物理学家，卢,3,放射性分析,美国物理学家沙尔,加拿大物理学家,Betrom.N.Brockhouse,（布罗克豪斯）,他们二人荣获了,1994,诺贝尔物理学奖,3放射性分析美国物理学家沙尔 加拿大物理学家他们二人荣获,3,放射性分析,Rosalyn Yalow,1959,年美国科学家,R. S. Yalow,和,S. A. Berson,使用放射性同位素,125,I,标记的胰岛素和血浆中未标记的胰岛素共同竞争有限数目的胰岛素抗体的特异性结合位点，通过测量放射性发现结合到抗体上的标记胰岛素量与血浆样品中胰岛素的量成反比关系，从而创立了放射免疫分析。,Yalow,因此荣获,1977,年诺贝尔生理和医学奖,3放射性分析Rosalyn Yalow 1,3,放射性分析,1939,年美国化学家威拉德,弗兰克,利比利用检测,C,14,放射性的方法发展出考古学断代法,C,14,碳素年代测定法。,美国化学家,Willard Frank Libby,(,威拉德,弗兰克,利比,),利比,因此荣获,1960,年诺贝尔化学奖。,3放射性分析 1939年美国化学家威拉德弗兰,光谱分析,X,射线谱分析,放射性分析,质谱分析,电子显微分析和电子能谱分析,波谱分析,电分析,分离分析,仪器分析,光谱分析仪器分析,4,质谱分析,将物质电离后所得到的组分按质量与电荷比值进行分离鉴定。,1886,1919,1934,1948,1955,1951,1984,1988,阳极射线发现,质谱仪发明,火花源质谱,时间飞行质谱,四极质谱法,有机质谱分析诞生,电喷雾电离质谱,基体辅助激光解析电离质谱,E. Goldstein,P. W. Aston,Dempeter,A. E. Cameron,Paul Rather,Brown,John B. Fenn,Koichi Tanaka,4质谱分析将物质电离后所得到的组分按质量与电荷比值进行分离,4,质谱分析,英国科学家弗朗西斯,威廉,阿斯顿由于发明质谱仪而获得,1922,年诺贝尔化学奖。,英国科学家,Francis Willian Aston,（弗朗西斯,威廉,阿斯顿）,4质谱分析 英国科学家弗朗西斯威廉阿斯顿由于,4,质谱分析,1898,年，,1911,年诺贝尔物理学奖获得者威廉,维恩，成功地使阳极射线发生电偏转和磁偏转，并且试验表明射线带正电。,德国物理学家,Wilhel Wien,(,威廉,维恩）,4质谱分析 1898年，1911年诺贝尔物理学奖,德国物理学家,Wilhelm Wien,（,1864-1928,）,1911,年诺贝尔奖得主德国物理学家,Wilhelm Wien,（,1864-1928,）发表了具有革命性的量热方法并建立了一整套的量热理论和热传导理论。,4,质谱分析,德国物理学家Wilhelm Wien 1911年,Wilhelm Wien,的论著,4,质谱分析,Wilhelm Wien的论著4质谱分析,Wilhelm Wien,的纪念铜像,Wilhelm Wien,的实验用具,4,质谱分析,Wilhelm Wien的纪念铜像Wilhelm Wien的,4,质谱分析,1906,年诺贝尔物理学奖获得者约瑟夫,约翰,汤姆生在维恩的基础上做了重要改进并取得了一些进展，并在,1910,年邀请年轻的阿斯顿到实验室共同研究。,Joseph Jonh Thomson,(,约瑟夫,约翰,汤姆生,),4质谱分析 1906年诺贝尔物理学奖获得者约瑟,4,质谱分析,“,汤姆生教授无疑是现代物理、化学方面的权威学者。今日科学界的后起之秀大多是他的高徒，我也是他的学生。我永远也忘不了这位老师，但当发现他在学术上有错误时，我应该纠正他的错误。即使我不这样做，后人也会发现他的错误的。”,阿斯顿,英国科学家,Francis Willian Aston,（弗朗西斯,威廉,阿斯顿）,4质谱分析 “汤姆生教授无疑是现代物理、化学方面,4,质谱分析,约翰,芬恩和田中耕一分别因电喷雾质谱（,ESI-MS),和基体辅助激光解析电离质谱,(MALDI-MS),而获,2002,年诺贝尔化学奖。,美国化学家约翰,芬恩,日本化学家田中耕一,4质谱分析约翰芬恩和田中耕一分别因电喷雾质谱（ESI-M,仪器分析,光谱分析,X,射线谱分析,放射性分析,质谱分析,电子显微分析和电子能谱分析,波谱分析,电分析,分离分析,仪器分析光谱分析,5,电子显微分析和电子能谱分析,根据物质对电子束的吸收、衍射、反射等特性进行物质鉴定。,1858,发现阴极射线,J. Plucker,1897,发现电子,J. J. Thomson,1923,电子衍射理论预示,L. C. de Broglie,1926,电子衍射实验证实,G. P. Thomson,，,C. J. Davisson,1933,电子显微镜诞生,E. Ruska,1939,第一台商品化电子显微镜,西门子公司,1956,第一台商品扫描电镜,1954,X,射线光电子能谱,K. Siegbahn,1965,紫外光电子能谱,D. H. Turner,1967,俄歇电子能谱,L. Harris,70,s,初,场发射扫描透射电镜,A. V. Crewe,1983,扫描隧道显微镜,G. Binnig, H. Rohrer,1986,原子力显微镜,G. Binnig, C. F. Quate, C. Gerber,80,s,环境扫描,电镜,Danilatos, Farley&Scah,1990,第一台商用环境扫描电镜,Electron Scan,公司,5电子显微分析和电子能谱分析根据物质对电子束的吸收、衍射、,5,电子显微分析和电子能谱分析,德国波恩的仪器技工,Z. H. Geissler,（盖斯勒）,1857,年，盖斯勒利用托里拆利真空原理制成了水银真空泵，代替了原来皮革等材料作衬垫的活塞式空气泵；并成功的把铂金电极装进玻璃管，制成了真空度达万分之一大气压的真空放电管，管内可以充入不同量的各种气体产生很美的放电现象。,5电子显微分析和电子能谱分析德国波恩的仪器技工,5,电子显微分析和电子能谱分析,德国物理学家,J. Pliicker,（普吕克）,1858,年，普吕克利用盖斯勒管研究气体放电时发现：随着真空度的提高，阴极的辉光也有所扩张，在放电管的对着阴极的管壁上也看到了绿色荧光，在磁铁的影响下，荧光光斑会改变位置和分布状况。,5电子显微分析和电子能谱分析德国物理学家 18,5,电子显微分析和电子能谱分析,普吕克的学生,J. W. Hittorf,（希托夫）,希托夫进一步将真空度提高到十万分之一个大气压，于,1869,年发现，如果把物体放在点状的阴极和产生荧光的管壁之间，物体就会产生清晰的影子。这表明射线起源于阴极，他断言从阴极发出了一种直线传播的射线，撞击在玻璃壁上而发出荧光。,5电子显微分析和电子能谱分析普吕克的学生 希托夫,5,电子显微分析和电子能谱分析,德国物理学家,Philipp E. A. Lenard,（ 菲利普,伦纳德）,1898,年，以铝片为窗口的阴极射线管由,1905,年诺贝尔物理学奖得主菲利普,.,伦纳德制成。并证实了阴极射线是由带电粒子组成，发表了,阴极射线的静电特征,，从而获得了此项发明的优先权。故有人将阴极射线称为伦纳德光，他也因此获奖。,5电子显微分析和电子能谱分析德国物理学家 1,5,电子显微分析和电子能谱分析,英国著名物理学家,Joseph John Thomson,英、法、德国的物理学家在阴极射线的粒子性或波动性方面展开了二十多年的争论。这一争论最终由英国著名物理学家,Joseph John Thomson,所解决。他从实验结果中首先得出了阴极射线是带负电的粒子流的结论。,5电子显微分析和电子能谱分析英国著名物理学家,5,电子显微分析和电子能谱分析,法国物理学家,Louis Victor de Broglie,（路易斯,维克多,德布罗意）,量子论的出现使德布罗意探索把物质的波动性和粒子性统一起来，即把光的波粒二象性推广到其他物质粒子尤其是电子上去，并于,1923,年提出了物质波的假说，建议由电子在晶体上做衍射实验来验证。从而获得,1929,年诺贝尔物理学奖。,5电子显微分析和电子能谱分析法国物理学家 量子,5,电子显微分析和电子能谱分析,英国物理学家,George Paget Thomson,（乔治,帕杰特,汤姆生）,美国物理学家,Clinton Joseph Davisson,（克林顿,约瑟夫,戴维森）,两人分别在,1926,从实验上论证了晶体的电子衍射,5电子显微分析和电子能谱分析英国物理学家美国物理学家两人分,5,电子显微分析和电子能谱分析,德国人,Gabor,（加博尔）,德国人加博尔无意制造了一种短焦距有会聚能力的线圈。,5电子显微分析和电子能谱分析德国人Gabor（加博尔）,5,电子显微分析和电子能谱分析,E. Ruska,（鲁斯卡 ）,经过几年的努力，鲁斯卡终于在,1938,年研制成世界第一台真正实用的透射电子显微镜，分辨率达到,10 nm,，比光学显微镜提高了,20,倍。,5电子显微分析和电子能谱分析E. Ruska（鲁斯卡 ）,5,电子显微分析和电子能谱分析,G Binnig,（本尼希）,H. Rohver,（罗菲）,德国的本尼希和罗菲发明了扫描隧道显微镜,5电子显微分析和电子能谱分析G Binnig （本尼希）,5,电子显微分析和电子能谱分析,瑞典科学家,K.Siegbahn,（西格班）,X,射线光电子能谱的重要工作主要来源于西格班，他的研究小组于,1954,年研究成世界第一台双聚焦磁场式光电子能谱仪，并观察到化学位移现象，可为化学研究提供表面分子结构和原子价态等多方面的信息。,因而他荣获了,1981,年诺贝尔物理学奖。,5电子显微分析和电子能谱分析瑞典科学家 X射,仪器分析,光谱分析,X,射线谱分析,放射性分析,质谱分析,电子显微分析和电子能谱分析,波谱分析,电分析,分离分析,仪器分析光谱分析,6,波谱分析,根据物质在磁场作用下所产生的一些特性进行物质鉴定。,1924,1939,1945,1953,1966,1974,1945,预言原子核存在磁矩,分子束核磁共振,凝聚态核磁共振,第一台商品连续波核磁共振谱仪,付里叶变换核磁共振,二维核磁共振,顺磁共振,W. Pauli,I. I. Rabi,E. M. Parcell,，,F. Bloch,R. R. Ernst,R. R. Ernst,E. Zavoisky,6波谱分析根据物质在磁场作用下所产生的一些特性进行物质鉴定,6,波谱分析,Wolfgang,Pauli,（,沃尔夫岗,泡利,）,早在,1929,年，美籍奥地利物理学家泡利,(1945,年诺贝尔物理学奖获得者,),，在分析原子光谱时，就从光谱的超精细结构预测某些原子核应具有自旋角动量和微弱磁矩。,6波谱分析Wolfgang Pauli 早在19,6,波谱分析,Isider Issac Rabi,（伊西多,依塞克,拉比 ）,哥伦比亚大学的伊西