§8-2 原子吸收光谱分析基本原理 一、原子吸收线和原子发射线 E0 E1 E2 E3 A B A 产生吸收光谱 B 产生发射光谱 E0 基态能级 E1、E2、E3、激发态能级 电子从基态跃迁到能量最 低的激发态(称为第一激发态) 时要吸收一定频率的光,这 种谱线称为共振吸收线;当 它再跃迁回基态时,则发射 出同样频率的光(谱线),这 种谱线称为共振发射线(它们 都简称共振线)
§8-2 原子吸收光谱分析基本原理 一、原子吸收线和原子发射线 E0 E1 E2 E3 A B A 产生吸收光谱 B 产生发射光谱 E0 基态能级 E1、E2、E3、激发态能级 电子从基态跃迁到能量最 低的激发态(称为第一激发态) 时要吸收一定频率的光,这 种谱线称为共振吸收线;当 它再跃迁回基态时,则发射 出同样频率的光(谱线),这 种谱线称为共振发射线(它们 都简称共振线)
二、原子吸收线的形状 原子吸收光谱线线宽~0.001nm 原子发射光谱线线宽~0.0005nm (有谱线展宽现象) 因此,光谱测定的特征谱线会有区别: 测定元素 吸收分析线波长 发射分析线波长 Al 3093 3961 Co 2407 3453 If applying a continuum light source, a relationship between radiant power passing through the sample (透过光强度) and frequency is shown in the figure on lower-left side
二、原子吸收线的形状 原子吸收光谱线线宽~0.001nm 原子发射光谱线线宽~0.0005nm (有谱线展宽现象) 因此,光谱测定的特征谱线会有区别: 测定元素 吸收分析线波长 发射分析线波长 Al 3093 3961 Co 2407 3453 If applying a continuum light source, a relationship between radiant power passing through the sample (透过光强度) and frequency is shown in the figure on lower-left side
所得曲线为吸收线轮廓(line profile)。原子吸收线轮 廓以原子吸收谱线的中心频率(或中心波长)和半宽 度(half-width) 表征
所得曲线为吸收线轮廓(line profile)。原子吸收线轮 廓以原子吸收谱线的中心频率(或中心波长)和半宽 度(half-width) 表征
三、引起吸收线变宽的因素 a、自然宽度(natural width) 用ΔνN 表示。 b、多普勒变宽(Doppler broadening) 用ΔνD 表示。 c、压力变宽(包括劳伦兹变宽共振变 宽),它们分别用ΔνL 和ΔνR表示。 d、场致变宽等其它因素变宽。 它们之间的关系式为: 2 2 1/ 2 [ ( ) ] T = D + L + R + N
三、引起吸收线变宽的因素 a、自然宽度(natural width) 用ΔνN 表示。 b、多普勒变宽(Doppler broadening) 用ΔνD 表示。 c、压力变宽(包括劳伦兹变宽共振变 宽),它们分别用ΔνL 和ΔνR表示。 d、场致变宽等其它因素变宽。 它们之间的关系式为: 2 2 1/ 2 [ ( ) ] T = D + L + R + N
四、积分吸收和峰值吸收 从理论上可以得出,积分吸收与原子蒸气中吸收辐 射的原子数成正比。数学表达式为: 在吸收线轮廓内,吸收系数的值会随吸收光子的波 长变化而变化,要表示原子蒸气吸收的全部能量,就必 须在吸收线所在的波长区间进行积分运算,所得结果简 称为积分吸收值。 这以公式表明:积分吸收值与单位原子蒸汽中吸收 辐射的基态原子数呈简单的线性关系,这是原子吸收光 谱分析法的重要理论依据。 ∫K d = e 2N0ƒ/mc +∞ -∞ (eq.8-4)
四、积分吸收和峰值吸收 从理论上可以得出,积分吸收与原子蒸气中吸收辐 射的原子数成正比。数学表达式为: 在吸收线轮廓内,吸收系数的值会随吸收光子的波 长变化而变化,要表示原子蒸气吸收的全部能量,就必 须在吸收线所在的波长区间进行积分运算,所得结果简 称为积分吸收值。 这以公式表明:积分吸收值与单位原子蒸汽中吸收 辐射的基态原子数呈简单的线性关系,这是原子吸收光 谱分析法的重要理论依据。 ∫K d = e 2N0ƒ/mc +∞ -∞ (eq.8-4)