- 儀器分析實(shí)驗(yàn)
- 郭明 吳榮暉 李銘慧 俞飛主編
- 463字
- 2020-05-07 11:42:36
4.1 方法原理
在通常情況下,物質(zhì)的原子處于最低能量的基態(tài)(E0),當(dāng)受到外界能量(熱能等)的作用時(shí),核外電子躍遷至較高的能級(jí)(En),即處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的原子十分不穩(wěn)定,其壽命約為10-8 s。當(dāng)原子從高能級(jí)躍遷至低能級(jí)或基態(tài)時(shí),多余的能量以輻射的形式釋放出來(lái),形成一條譜線,其能量與波長(zhǎng)之間的關(guān)系為:
式中,E2、E1分別為高能級(jí)與低能級(jí)的能量;λ為波長(zhǎng);h為Planck常量,6.626×10-24J·s;c為光速。
當(dāng)外加的能量足夠大時(shí),可以將原子中的外層電子從基態(tài)激發(fā)至無(wú)限遠(yuǎn),使原子成為離子,這種過(guò)程稱為電離。當(dāng)外加能量更大時(shí),原子可以失去兩個(gè)或三個(gè)外層電子成為二級(jí)離子或三級(jí)離子。離子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的躍遷形成離子光譜。原子光譜和離子光譜都是線狀光譜。同種元素的原子和離子所產(chǎn)生的原子線和離子線都是該元素的特征光譜,習(xí)慣上統(tǒng)稱為原子光譜。
原子發(fā)射光譜法包括以下三個(gè)主要的過(guò)程。
①由光源提供能量使樣品蒸發(fā),形成氣態(tài)原子,并進(jìn)一步使氣態(tài)原子激發(fā)而產(chǎn)生光輻射。
②將光源發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)單色器分解成按波長(zhǎng)順序排列的譜線,形成光譜。
③用檢測(cè)器檢測(cè)光譜中譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
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