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原子吸收光譜的原理
日期：2026-01-14 08:29
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摘要：
1、原子吸收光譜的產生
眾所周知，任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個原子核可以具有多種能級狀態。能量低的能級狀態稱為基態能級（E0=0），其余能級稱為激發態能級，而能低的激發態則稱為**激發態。正常情況下，原子處于基態，核外電子在各自能量低的軌道上運動。如果將一定外界能量如光能提供給該基態原子，當外界光能量E恰好等于該基態原子中基態和某一較高能級之間的能級差?E時，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態躍遷到相應的激發態，而產生原子吸收光譜。電子躍遷到較高能級以后處于激發態，但激發態電子是不穩定的，大約經過10-8秒以后，激發態電子將返回基態或其它較低能級，并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量，而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。核外電子從基態躍遷至**激發態所吸收的譜線稱為共振吸收線，簡稱共振線。電子從**激發態返回基態時所發射的譜線稱為**共振發射線。由于基態與**激發態之間的能級差小，電子躍遷幾率大，故共振吸收線易產生。對多數元素來講，它是所有吸收線中靈敏的，在原子吸收光譜分析中通常以共振線為吸收線。 " l r) I3 y! ?( w* k- ?) s
2、原子吸收光譜分析原理
原子吸收光譜分析的波長區域在近紫外區。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態原子所吸收，由發射光譜被減弱的程度，進而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 - M0 W! A8 p0 C) o7 f- m2 Q
A= -lg I/I o= -lgT = KCL - c# v/ z& b- j7 F* i) `
眾所周知，任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個原子核可以具有多種能級狀態。能量低的能級狀態稱為基態能級（E0=0），其余能級稱為激發態能級，而能低的激發態則稱為**激發態。正常情況下，原子處于基態，核外電子在各自能量低的軌道上運動。如果將一定外界能量如光能提供給該基態原子，當外界光能量E恰好等于該基態原子中基態和某一較高能級之間的能級差?E時，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態躍遷到相應的激發態，而產生原子吸收光譜。電子躍遷到較高能級以后處于激發態，但激發態電子是不穩定的，大約經過10-8秒以后，激發態電子將返回基態或其它較低能級，并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量，而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。核外電子從基態躍遷至**激發態所吸收的譜線稱為共振吸收線，簡稱共振線。電子從**激發態返回基態時所發射的譜線稱為**共振發射線。由于基態與**激發態之間的能級差小，電子躍遷幾率大，故共振吸收線易產生。對多數元素來講，它是所有吸收線中靈敏的，在原子吸收光譜分析中通常以共振線為吸收線。 " l r) I3 y! ?( w* k- ?) s
2、原子吸收光譜分析原理
原子吸收光譜分析的波長區域在近紫外區。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態原子所吸收，由發射光譜被減弱的程度，進而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 - M0 W! A8 p0 C) o7 f- m2 Q
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" g" c0 @% X4 r# G式中I為透射光強度，I0為發射光強度，T為透射比，L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。 7 e% I' n; j6 \
) P' R$ @ A s' S; v! j9 B: m原子吸收光譜儀的使用
1 X: }9 z( p, F, M3 j 電子計算機技術引入原子吸收光譜儀后，性能較好的儀器一般都由微機來控制操作，但由于儀器的型號不同，使用方法也不盡一致。現以美國ATIUNICAM公司生產的Solaar-929型原子吸收光譜儀為例，介紹原子吸收光譜儀的使用方法。 * \: l+ i- Y" t5 O& P3 g. h5 ]
1. 打開主機，計算機進入Windows窗口，選擇Solaar-929光標連續壓兩下，進入此頁面，進入Spectmeter中的Lamp，設定所需用的燈及燈電流，進入element，選擇要分析的元素。 5 i) f0 q- ^1 y- |4 ^. d( a% @ a
2. 點燈，然后到Action中的Setup optics設定光路，進入System，選擇要用火焰還是石墨爐。 & v: r7 _8 t6 ~6 S/ Q3 b
3. 輸入Calibration參數。
7 l5 ]5 Z5 m: @5 I4. 如用石墨爐，則需要輸入爐程序及自動器參數。
4 T3 f ^# j7 f. W3 W/ o3 K7 S5. 進入Sequence輸入程序。
$ t, P# H- T" x1 f- w2 l& c6. 點火，優化氣體流量，撞擊球及火焰頭位置。 9 Q" R4 B- E; ^. B5 @- B/ k5 o* A3 h
7. 石墨爐則要優化爐頭位置及自動進樣器位置。 ; h1 e7 {$ B! d `% {* k
8. 選擇Action中的Analyse進行分析。
% i6 D3 a9 C2 W9. 分析完畢到File中選Save存數據并打印結果。
3 p5 T6 Y2 N; j- ^. j, p10. 退出Windows，關機、關氣、關水。
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