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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),當受到外界能量(熱能等)的作用時,核外電子躍遷至較高的能級(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。當原子從高能級躍遷至低能級或基態(tài)時,多余的能量以輻射的形式釋放出來,形成一條譜線,其能量與波長之間的關系為:

式中,E2、E1分別為高能級與低能級的能量;λ為波長;h為Planck常量,6.626×10-24J·s;c為光速。

當外加的能量足夠大時,可以將原子中的外層電子從基態(tài)激發(fā)至無限遠,使原子成為離子,這種過程稱為電離。當外加能量更大時,原子可以失去兩個或三個外層電子成為二級離子或三級離子。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,習慣上統(tǒng)稱為原子光譜。

原子發(fā)射光譜法包括以下三個主要的過程。

①由光源提供能量使樣品蒸發(fā),形成氣態(tài)原子,并進一步使氣態(tài)原子激發(fā)而產(chǎn)生光輻射。

②將光源發(fā)出的復合光經(jīng)單色器分解成按波長順序排列的譜線,形成光譜。

③用檢測器檢測光譜中譜線的波長和強度。

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