根据吸收定律的表达式,以IvV和KvV分 别作图得吸收强度与频率的关系及谱线轮廓。 I,V(吸收强度与频率的关系) Vo Kv~v(谱线轮廓) 图中: Kv一吸收系数;K。一最大吸收系数;Y,一中心频率或 波长(由原子能级决定;△v,几一谱线轮廓半宽度(K/2 201v12/处的宽度); 石河子大学化学化工学院 6
2011/12/27 石河子大学化学化工学院 16 I 0 0 I I ~ (吸收强度与频率的关系) 根据吸收定律的表达式,以 I ~ 和 K - 分 别作图得吸收强度与频率的关系及谱线轮廓。 图中: K—吸收系数;K0—最大吸收系数; 0,0—中心频率或 波长(由原子能级决定);,—谱线轮廓半宽度(K0 /2 处的宽度); K0 /2 K K0 0 K~ (谱线轮廓)
(1)自然宽度(10-6~105nm) 谱线的固有宽度称自然宽度,以△VN、△入N表 示,激发态原子的平均寿命越短,能级宽度越 宽,谱线的自然宽度越大。与谱线的其它变宽宽 度相比,自然宽度可以忽略不计. 影响轮廓的因素: 多普勒变宽 赫尔兹马克 热变宽(Doppler broadening) 洛伦兹 压力变宽(pressure broadening)H 场变宽(electric and magnetic broadening) 自吸变宽(self-absorption broadening) 2011/12/27 石河子大学化学化工学院
2011/12/27 石河子大学化学化工学院 17 (1)自然宽度(10-6~10-5nm) 谱线的固有宽度称自然宽度,以ΔνN、 ΔλN表 示,激发态原子的平均寿命越短,能级宽度越 宽,谱线的自然宽度越大。与谱线的其它变宽宽 度相比,自然宽度可以忽略不计. 影响轮廓的因素: 热变宽(Doppler broadening) 压力变宽(pressure broadening) 场变宽(electric and magnetic broadening) 自吸变宽(self-absorption broadening) 赫尔兹马克 洛伦兹 多普勒变宽
●(2)多普勒(Doppler)变宽(104-10-3nm) ●多普勒变宽以△VD、△入表示,它是由原子 在空间作相对热运动引起的谱线变宽,又称热变 宽,它是谱线变宽的主要因素。 A,=7.16×107.1 M 温度越高,原子的相对热运动越剧烈,热变宽增大, 通常为104~103nm。 2011/12/27 石河子大学化学化工学院 18
2011/12/27 石河子大学化学化工学院 18 (2)多普勒(Doppler)变宽(10-4~10-3nm) 多普勒变宽以ΔνD、ΔλD表示,它是由原子 在空间作相对热运动引起的谱线变宽,又称热变 宽,它是谱线变宽的主要因素。 M T V V0 7 D 7.1610 温度越高,原子的相对热运动越剧烈 原子的相对热运动越剧烈,热变宽增大, 通常为10-4~10-3nm
●(3)碰撞变宽(压力变宽) 碰撞变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其 它粒子间相互碰撞而产生的。前者引起的变宽叫 赫尔兹马克变宽(Holtzmark),或称共振变宽,以 △入R表示; 后者引起的变宽叫洛伦兹变宽(Lorentz),以 △入,压力越大,碰撞变宽愈严重,因此,碰撞 变宽又称压力变宽。 谱线变宽往往会导致原子吸收分析灵敏度降低。 2011/12/27 石河子大学化学化工学院
2011/12/27 石河子大学化学化工学院 19 (3)碰撞变宽(压力变宽) 碰撞变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其 它粒子间相互碰撞而产生的。前者引起的变宽叫 赫尔兹马克变宽(Holtzmark),或称共振变宽,以 ΔλR表示; 后者引起的变宽叫洛伦兹变宽(Lorentz),以 ΔλL。 压力越大,碰撞变宽愈严重,因此,碰撞 变宽又称压力变宽。 谱线变宽往往会导致原子吸收分析灵敏度降低
(4).场致变宽(field broadening): 在场致(外加场、带电粒子形成)的场作用下, 电子能级进一步发生分裂(谱线的超精细结构) 而导致的变宽效应,在原子吸收分析中,场变宽 不是主要变宽)。 (5).自吸与自蚀(Self-absorption&self reversal):光源(如空心阴极灯)中同种气态 原子吸收了由阴极发射的共振线所致。与灯电流 和待测物浓度有关。 2011/12/27 石河子大学化学化工学院 20
2011/12/27 石河子大学化学化工学院 20 (4). 场致变宽(field broadening): 在场致(外加场、带电粒子形成)的场作用下, 电子能级进一步发生分裂(谱线的超精细结构) 而导致的变宽效应,在原子吸收分析中,场变宽 不是主要变宽)。 (5). 自吸与自蚀(Self-absorption & selfreversal):光源(如空心阴极灯)中同种气态 原子吸收了由阴极发射的共振线所致。与灯电流 和待测物浓度有关