第一节基本原理 没有外界影响,谱线仍有一定的宽度称为自然宽度 它与激发态原子的平均寿命有关,平均寿命越长,谱线 宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度,多数情况下约 为10mm数量级 2,多普勒变宽 由于辐射原子处于无规则的热运动状态,因此,辐射 原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测 器两者间形成相对位移运动,从而发生多普勒效应,使 谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽,是由于热运动 生的,所以又称为热变宽,一般可达103m,是谱线 变宽的主要因素
6 第一节 基本原理 没有外界影响,谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。 它与激发态原子的平均寿命有关,平均寿命越长,谱线 宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度,多数情况下约 为10-5nm数量级。 2,多普勒变宽 由于辐射原子处于无规则的热运动状态,因此,辐射 原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测 器两者间形成相对位移运动,从而发生多普勒效应,使 谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽,是由于热运动 产生的,所以又称为热变宽,一般可达10-3nm,是谱线 变宽的主要因素
第一节基本原理 3,压力变宽 由于辐射原子与其它粒子(分子、原子、离子和电 子等)间的相互作用而产生的谱线变宽,统称为压力变 宽。压力变宽通常随压力增大而增大。 在压力变宽中,凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫 Holtzmark(赫尔兹马克)变宽;凡是由异种粒子引起的 变宽叫 lorentz(罗伦兹)变宽 此外,在外电场或磁场作用下,能引起能级的分裂, 从而导致谱线变宽,这种变宽称为场致变宽 4,自吸变宽
7 第一节 基本原理 3,压力变宽 由于辐射原子与其它粒子(分子、原子、离子和电 子等)间的相互作用而产生的谱线变宽,统称为压力变 宽。压力变宽通常随压力增大而增大。 在压力变宽中,凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫 Holtzmark(赫尔兹马克)变宽;凡是由异种粒子引起的 变宽叫Lorentz(罗伦兹)变宽。 此外,在外电场或磁场作用下,能引起能级的分裂, 从而导致谱线变宽,这种变宽称为场致变宽。 4,自吸变宽
第一节基本原理 由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽。空心 阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自 吸现象,从而使谱线变宽。灯电流越大,自吸变宽越严 重 原子吸收光谱的测量 1,积分吸收 在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数, 简称为积分吸收,它表示吸收的全部能量。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:
8 第一节 基本原理 由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽。空心 阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自 吸现象,从而使谱线变宽。灯电流越大,自吸变宽越严 重。 二、原子吸收光谱的测量 1,积分吸收 在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数, 简称为积分吸收,它表示吸收的全部能量。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:
第一节基本原理 ∫K、dv= Te nof/mc 式中e为电子电荷;m为电子质量:c为光速;N为单位体 积内基态原子数;∫振子强度,即能被入射辐射激发的每 个原子的平均电子数,它正比于原子对特定波长辐射的 吸收几率。这是原子吸收光谱分析法的重要理论依据 若能测定积分吸收,则可求出原子浓度。但是,测 定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收,需要分辨率非常高的 色散仪器 2,峰值吸收 目前,一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积
9 第一节 基本原理 ∫K d = e 2N0ƒ/mc 式中e为电子电荷;m为电子质量;c为光速;N0为单位体 积内基态原子数;f 振子强度,即能被入射辐射激发的每 个原子的平均电子数,它正比于原子对特定波长辐射的 吸收几率。这是原子吸收光谱分析法的重要理论依据。 若能测定积分吸收,则可求出原子浓度。但是,测 定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收,需要分辨率非常高的 色散仪器。 2,峰值吸收 目前,一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积
第一节基本原理 分吸收系数的方法。如果采用发射线半宽度比吸收线半 宽度小得多的锐线光源,并且发射线的中心与吸收线中 致,如下图 发射线 吸收 线 这样就不需要用高分辨率的单色器,而只要将其与其它 谱线分离,就能测出峰值吸收系数
10 第一节 基本原理 分吸收系数的方法。如果采用发射线半宽度比吸收线半 宽度小得多的锐线光源,并且发射线的中心与吸收线中 心一致,如下图。 这样就不需要用高分辨率的单色器,而只要将其与其它 谱线分离,就能测出峰值吸收系数。 发射线 吸收 线 K0 0