第7章原子发射光谱分析 (Atomic Emission Spectrometry, AES) §7-1光学分析法概述 §7-2原子发射光谱分析的基本原理 §7-3光谱分析仪器 §7-4光谱定性分析 §7-5光谱定量分析 §7-6光谱半定量分析 §7-7光电直读等离子体发射光谱仪 §7-8原子发射光谱分析的特点和应用
(Atomic Emission Spectrometry, AES)
§7-1光学分析法概述 一、 电磁辐射和电磁波谱 1.电磁辐射(电磁波,光):以巨大速度通过空 间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量形式。它 是检测物质内在微观信息的最佳信使。 2.电磁辐射的性质:具有波、粒二像性;其能量交 换一般为单光子形式,且必须满足量子跃迁能量公式: AE=h.v=h. 3。电磁波谱:电磁辐射按波长顺序排列就称光谱。 Y射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
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高能辐射区(Y射线 能量最高,来源于核能级跃迁 射线来自内层电子能级的跃迁 波长 光学光谱☒紫外光, 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 二、光学分析法及其分类 光学分析法可分为:光谱法和非光谱法两大类。 光谱法是基于物质与辐射能作用时,测量由物质 的原子或分子的特定能级的跃迁所产生的发射、吸收 或散射光谱(波长和强度)进行分析的方法
如: 原子吸收/发射光谱法: 原子外层电子能级跃迁 L分子吸收/发射光谱法:分子外层电子能级等跃迁 ,按能量传递方式分 「吸收光谱法 发射光谱法 ,按电磁辐射的本质分∫原子光谱线状光谱 分子光谱带状光谱 非光谱法:不涉及能级跃迁,利用物质与电磁辐 射的相互作用,引起电磁辐射在方向上的改变或物理 性质的变化进行分析(可利用反射、折射、干涉、衍射和偏振等)。 如折射法、旋光法、比浊法、X射线衍射法等
三、发射光谱与吸收光谱 M发光→释放能量)M十hv →发射光谱 激发态 基态 光 例:原子发射光谱;荧光光谱 M+hv 吸收辐射能量 →Mi →吸收光谱 基态 光 激发态 例:原子吸收光谱,分子吸收光谱
激发态 基态 光 发光 释放能量 M M h * 发射光谱 基态 光 激发态 吸收辐射能量 * M h M 吸收光谱