原子吸收光谱实验报告
1
一、基本原ç�?/p>
1.
原子吸收光谱的产ç”?/p>
众所周知ï¼?/p>
任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成,
原子核外
电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级ã€?/p>
因此ï¼?/p>
一个原子核可以具有å¤?/p>
种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级(
E
0
=0
ï¼?/p>
,其余能级称为激发æ€?/p>
能级,而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下,原子处于基态,核外
电子在各自能量最低的轨道上运动ã€?/p>
如果将一定外界能量如光能提供给该基态原
子,当外界光能量
E
恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差
â–?/p>
E
时,
该原子将吸收这一特征波长的光ï¼?/p>
外层电子由基态跃迁到相应的激发态,
而产生原子吸收光谱ã€?/p>
电子跃迁到较高能级以后处于激发态,
但激发态电子是ä¸?/p>
稳定的,大约经过
10
-8
秒以后,激发态电子将返回基态或其它较低能级,并将电
子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去ï¼?/p>
这个过程称原子发射光谱ã€?/p>
可见åŽ?/p>
子吸收光谱过程吸收辐射能量,
而原子发射光谱过程则释放辐射能量ã€?/p>
核外电子
从基态跃迁至第一激发态所吸收的谱线称为共振吸收线ï¼?/p>
简称共振线ã€?/p>
电子从第
一激发态返回基态时所发射的谱线称为第一共振发射线ã€?/p>
由于基态与第一激发æ€?/p>
之间的能级差最小,
电子跃迁几率最大,
故共振吸收线最易产生ã€?/p>
对多数元素来
讲,
它是所有吸收线中最灵敏的,
在原子吸收光谱分析中通常以共振线为吸收线ã€?/p>
2.
原子吸收光谱分析原理
2.1
谱线变宽及其原因
原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外区ã€?/p>
其分析原理是将光源辐射出的待
测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中被待测元素的基态原子吸收后ï¼?/p>
测定发射å…?/p>
谱被减弱的程度,进而求得样品中待测元素的含量,它符合吸收定律:
(
)
0
k
l
I
I
e
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
(1.1)
0
log
0.434
I
K
l
A
I
�
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
(1.2)
其中ï¼?/p>
K
v
为一定频率的光吸收系数,
K
v
不是常数,而是与谱线频率或波长
有关ï¼?/p>
I
v
为透射光强度,
I
0
为发射光强度ã€?/p>