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原子吸收光譜的基本原理解析

作者: 時間:2012-01-09 來源:網絡 收藏
  1、原子吸收的產生
  
  眾所周知,任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成,原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級,因此,一個原子核可以具有多種能級狀態。能量最低的能級狀態稱為基態能級(E0=0),其余能級稱為激發態能級,而能最低的激發態則稱為第一激發態。正常情況下,原子處于基態,核外電子在各自能量最低的軌道上運動。如果將一定外界能量如光能提供給該基態原子,當外界光能量E恰好等于該基態原子中基態和某一較高能級之間的能級差?E時,該原子將吸收這一特征波長的光,外層電子由基態躍遷到相應的激發態,而產生原子吸收。電子躍遷到較高能級以后處于激發態,但激發態電子是不穩定的,大約經過10-8秒以后,激發態電子將返回基態或其它較低能級,并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去,這個過程稱原子發射。可見原子過程吸收輻射能量,而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。核外電子從基態躍遷至第一激發態所吸收的譜線稱為共振吸收線,簡稱共振線。電子從第一激發態返回基態時所發射的譜線稱為第一共振發射線。由于基態與第一激發態之間的能級差最小,電子躍遷幾率最大,故共振吸收線最易產生。對多數元素來講,它是所有吸收線中最靈敏的,在原子分析中通常以共振線為吸收線。
  
  
2、原子分析原理
  
  原子吸收光譜分析的波長區域在近紫外區。其分析原理是將輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品a的蒸汽中待測元素的基態原子所吸收,由發射光譜被減弱的程度,進而求得樣品中待測元素的含量,它符合郎珀-比爾定律
  
  A=-lgI/Io=-lgT=KCL
  
  式中I為透射光強度,I0為發射光強度,T為透射比,L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。
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關鍵詞: 光譜 吸收光譜 光源

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