径门太 厦门大学精品课程 仪器分析（含实验） 《仪器分析》课程 第九章 原子发射光谱法 Chapter Nine Atomic Emission Spectroscopy For Short:AES
《仪器分析》课程 厦门大学精品课程 仪器分析(含实验) 第九章 原子发射光谱法 Atomic Emission Spectroscopy For Short：AES Chapter Nine
§9.1原子发射光谱法基本原理 一.原子发射光谱的产生 气态原子或离子的核外层电子当获取足够的能量后，就会从基态 跃迁到各种激发态，处于各种激发态不稳定的电子（寿命<108s)迅速 回到低能态时，就要释放出能量，若以光辐射的形式释放能量，既得 到原子发射光谱。 气态激发态原子、离子的 E31 核外层电子，迅速回到低 电能、热能、光 能态时以光辐射的形式释 能等激发气态原 放能量。原子发射光谱 子、离子的核外 层电子跃迁至高 能态。 Chvi
气态原子或离子的核外层电子当获取足够的能量后，就会从基态 跃迁到各种激发态，处于各种激发态不稳定的电子(寿命<10-8s)迅速 回到低能态时，就要释放出能量，若以光辐射的形式释放能量，既得 到原子发射光谱。 §9.1 原子发射光谱法基本原理 一. 原子发射光谱的产生 电能、热能、光 能等激发气态原 子、离子的核外 层电子跃迁至高 能态。 E2 E0 E1 E3 h i 气态激发态原子、离子的 核外层电子，迅速回到低 能态时以光辐射的形式释 放能量。原子发射光谱
二.原子核外电子的壳层结构 1.单价电子原子 主量子数(n):描述核外电子是在那个电子壳层上运动。 n=1、2、3、4、5、6、7、●●0●●0●0 符号：K、L、M、N、O、P、2,●●oo●ee● 角量子数()：描述核外电子云的形状。 1=0、1、2、3、4、●e●●●●●0 符号：S,p,d,f,g,0 eReeee 磁量子数(m):描述核外电子云沿磁场方向的分量。 m1=0,tl,士2，士3，●OCOCOO,士l 自旋量子数(m,):描述核外电子云自旋方向。 m,=±1/2 Na: (1s)2(2s)2(2p)(3s)1 (3s)1n=3 1=0 m1=0m,=+1/2
主量子数( n )：描述核外电子是在那个电子壳层上运动。 n = 1、 2、 3、 4、 5、 6、7、•••••••• 符号： K、L、M、N、O、P、Q、•••••••• 二. 原子核外电子的壳层结构 1.单价电子原子 角量子数(l )：描述核外电子云的形状。 l = 0、1、 2、 3、 4、•••••••• 符号： s、p、d、 f、 g、•••••••• 磁量子数(ml )：描述核外电子云沿磁场方向的分量。 m l = 0、1、 2、 3、••••••••、 l 自旋量子数(ms )：描述核外电子云自旋方向。 m s = 1/2 Na： (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)1 (3s)1 n = 3 l = 0 m l = 0 m s =+1/2
2.多价电子的原子 主量子数(n): n=1、2、3、4、5、6、7、oe●e●e●e 总角量子数(L): L=∑l, 对于2个价电子：L=(l1+2)、(l1+l21)、●●●，(lr2) 总自旋量子数(S: S=0、±1、±2、土3、·●●，±m,(m,为整数) S=±1/2、±3/2、±5/2、●e,±m,(m,为分数) 光谱的多重性(0： M=2S+1 内量子数(：光谱支项 J=L+S、●e●，L-S (L≥2S) J=S+L、e,S-L (S>L)
主量子数(n)： n =1、 2、 3、 4、 5、 6、7、•••••••• 2.多价电子的原子 总自旋量子数(S)： S = 0、1、2 、3、 •••、 m s (m s为整数) S = 1/2、3/2 、5/2、•••、 m s (m s为分数) 总角量子数(L)： L = l , 对于2个价电子：L = ( l1+ l2 )、 ( l1+ l2 -1)、•••、 ( l1 - l2 ) 光谱的多重性(M)： M=2S+1 内量子数(J)：光谱支项 J = L+S、•••、 L-S (LS ) J = S+L、•••、 S-L (S >L)
三.原子的能级与能级图 1.光谱项：原子发射光谱是由原子或离子的核外电子在高低级间跃迁 而产生的，原子或离子的能级通常用光谱项符号来表示： n2s+iL or n ML n-为主量子数； L-为总角量子数； S-为总自旋量子数； M=2S+1,称为谱线的多重性 J-为内量子数；又称光谱支项。 Na:5889.96A 32S112-32P312 Na (1s22s)22p)(3s)1 5895.93A 32S12-32P1/2 价电子组态 S J 光谱项 基态3s 3 0 1/2 1/2 32S12 激发态(3p)1 3 ±1/2 3/2、1/2 32P32、32P12 激发态31 3 2 ±1/2 5/2、3/2 32Ds232D32 激发态(4)1 ±1/2 7/2、5/2 42F72、42F52
1．光谱项：原子发射光谱是由原子或离子的核外电子在高低级间跃迁 而产生的，原子或离子的能级通常用光谱项符号来表示： 三.原子的能级与能级图 n 2S+1LJ or n M LJ n-为主量子数； L-为总角量子数； S-为总自旋量子数； M=2S+1,称为谱线的多重性 J-为内量子数；又称光谱支项。 价电子组态 n L S J 光谱项 基态(3s) 1 3 0 1/2 1/2 3 2S1/2 激发态(3p) 1 3 1 1/2 3/2、1/2 3 2P3/2、 3 2P1/2 激发态(3d) 1 3 2 1/2 5/2、3/2 3 2D5/2、 3 2D3/2 激发态(4f) 1 4 3 1/2 7/2、5/2 4 2F7/2、 4 2F5/2 Na (1s) 2 (2s) 2 (2p) 6 (3s) 1 Na ：5889.96 Å 3 2S1/2 -3 2P3/2 5895.93 Å 3 2S1/2 -3 2P1/2