原子发射光谱小结
原子发射光谱分析基本原理
原子发射光谱分析基本原理原子发射光谱分析是一种常用的分析技术，用于确定物质中不同元素的存在和浓度。
基本原理是通过激发原子使其跃迁到高能级，然后原子从高能级退回到低能级时会发射出一系列特定的频率光线，这些光线就被称为发射光谱。
本文将详细介绍原子发射光谱分析的基本原理。
当原子处于高能级时，由于能量不稳定，原子会自发地退回到低能级。
在这个过程中，原子会发射出一定频率的光线。
这是因为原子的能级结构是离散的，每个能级对应不同的能量差和光频率。
各元素拥有独特的能级结构，因此每个元素会发射出特定的频率光线，形成一种独特的光谱指纹。
发射光谱的特点是谱线的亮度与元素浓度成正比。
因此，通过测量谱线的强度可以确定样品中该元素的浓度。
发射光谱分析可以在可见光、紫外光和红外光范围内进行。
原子发射光谱分析有两种主要的测量方式：线源测量和离散源测量。
线源测量是指使用等离子体火焰或火花放电等产生连续谱的激发源。
这种方法适用于多元素分析和测量大样品数量。
离散源测量是指使用电弧放电或激光脉冲等产生谱线的激发源。
这种方法适用于单元素测量和对样品数量要求不高的分析。
然而，原子发射光谱分析也存在一些局限性。
由于发射光谱需要样品激发和发射，对样品形式和形状要求较高。
此外，元素之间的相互作用和基体效应也会对分析结果产生影响，需要进行校正和修正。
总结起来，原子发射光谱分析是一种常用的化学分析技术，适用于多元素同时分析和不同浓度的测量。
通过测量发射光谱的强度可以确定元素的浓度。
然而，这项技术也有一定的局限性，需要对样品的形态和基体进行处理和修正。
尽管如此，原子发射光谱分析仍然是一种重要的化学分析方法，广泛应用于环境监测、食品检测和地质勘探等领域。
原子发射光谱的原理
原子发射光谱是一种用于研究原子的光谱分析方法，它基于原子在激发态和基态之间跃迁时所发射的特定波长的光线。
以下是原子发射光谱的基本原理：
激发原子：通过外部能量源（如火焰、电弧、激光等）提供能量，原子的电子从基态跃迁到高能级的激发态。
这种能量供应导致电子在原子内部跃迁到更高的能级。
跃迁发射：激发态的原子处于不稳定状态，电子倾向于回到较低的能级。
在这个过程中，原子会通过跃迁发射特定波长的光子，即光子能量与原子能级差之间的关系是定量的。
光谱测量：发射的光子经过分光仪或光谱仪分散成不同波长的光，并通过探测器进行测量和记录。
测量得到的光谱显示了不同波长的发射线，每条发射线对应于原子在不同能级之间跃迁所发射的特定波长。
通过分析原子发射光谱，可以获得关于原子的信息，包括元素的存在、浓度、能级结构和其他特性。
每个元素都有其独特的发射光谱，因此原子发射光谱可用于元素分析和识别，广泛应用于化学、物理、材料科学和环境监测等领域。
等离子体-原子发射光谱总结
2、谱线呈现法
谱线强度与元素的含量有关。元素含量低时，
仅出现少数灵敏线，随元素含量增加，谱线随之出 现。可编成一张谱线出现与含量关系表，依此估计 试样中该元素的大致含量。
例如，铅的光谱 Pb含量（%） 谱线λ(nm) 0.001 0.003 0.01 0.1 1.0 3 10 283.3069清晰可见，261.4178和280.200很弱 283.306、261.4178增强，280.200清晰 上述谱线增强，另增266.317和278.332，但 不太明显。 上述谱线增强，无新谱线出现 上述谱线增强，214.095、244.383、244.62出 现，241.77模糊 上述谱线增强，出现322.05、233.242模糊可见 上述谱线增强，242.664和239.960模糊可见
特征谱线检验，称其为分析线。一般是灵敏线或最后线。
自吸:由弧焰中心发射出来的辐射光，被外围 的基态原子所吸收，从而降低了谱线的强度。 此现象叫自吸。
自蚀：自吸严重时，中心部分的谱线 这个现象叫自蚀 。
将被吸收
很多，从而使原来的一条谱线分裂成两条谱线，
2. 定性方法 标准试样光谱比较法
铁光谱比较法：最常用的方法，以铁谱作为标准(波长标尺)。
将上式取对数，得：
lgI=lga+blgc 谱线强度的对数与被测元素浓度的对数具有线性关系。
2. 内标法基本关系式
影响谱线强度因素较多，直接测定谱线绝对强度计算难以 获得准确结果，实际工作多采用内标法（相对强度法）。 在被测元素的光谱中选择一条作为分析线 ( 强度 I1) ，再选 择内标物的一条谱线(强度I2)，组成分析线对。则：
第五章 等离子体-原子发射光谱
1 2 3
原子发射光谱分析法
原子发射光谱法的主要特点
原子发射光谱法的主要特点
原子发射光谱法（AES）是一种常用的材料分析方法，它具有以下主要特点：
1.精确性高：原子发射光谱法可以提供非常精确的元素定性定量信息。
通过使用复杂的仪器设备和先进的算法，可以准确地测量元素在样品中的浓度和分布。
2.灵敏度高：原子发射光谱法具有很高的灵敏度，可以检测到样品中微量的元素。
这使得该方法可以用于分析痕量元素，如金属杂质或合金成分。
3.选择性强：原子发射光谱法可以选择性地测量特定元素。
通过选择适当的激发条件和光谱线，可以仅对某些元素进行检测，而对其他元素不产生干扰。
4.线性范围宽：原子发射光谱法的线性范围很宽，可以从ppm（百万分之一）到ppb（十亿分之一）的浓度范围进行测量。
这使得该方法可以适应不同浓度的样品分析需求。
5.实验方法简单：原子发射光谱法的实验方法相对简单。
样品经过简单的制备和稀释后，可以直接进行分析。
这使得该方法在实验室中易于操作，并且适用于各种不同类型的样品。
总之，原子发射光谱法具有精确性高、灵敏度高、选择性强的特点，可以提供准确的元素信息，并适用于各种不同类型的样品分析。
三种原子光谱(发射,吸收与荧光)产生机理
一、概述原子光谱是研究原子内部结构和原子间相互作用的重要技术手段，也是物质分析学、化学分析学、化学物理学和光谱学等领域的重要研究内容。
原子光谱包括发射光谱、吸收光谱和荧光光谱，它们是由原子在外界作用下产生的具有特殊波长和频率的光谱。
发射光谱是原子从高能级跃迁到低能级时产生的谱线，吸收光谱是原子吸收外界光子导致能级跃迁的谱线，荧光光谱则是原子在受激激发后再跃迁回基态时放出的光谱。
本文将重点介绍三种原子光谱的产生机理。
二、发射光谱产生机理1. 激发当原子受到能量激发时，电子从基态跃迁到高能级，此时原子处于激发态，处于不稳定状态。
2. 跃迁在激发态下，原子的电子会趋向于迅速由高能级跃迁到低能级，这个跃迁的过程伴随着光子的发射。
3. 能级结构原子内部的能级结构决定了发射光谱的特性，不同元素具有不同的能级结构，因而发射光谱对于元素的鉴定和定量分析具有重要意义。
三、吸收光谱产生机理1. 能级跃迁吸收光谱是由原子吸收外界光子导致能级跃迁而产生的，能级跃迁的规律与波长和频率的关系可以用于确定原子的能级结构和特性。
2. 共振吸收当外界光子与原子的能级跃迁能量匹配时，发生共振吸收现象，这种吸收现象对于不同元素的吸收光谱研究具有重要意义。
3. 吸收光谱谱线吸收光谱谱线的位置和强度反映了原子吸收外界光子的能力，可以用于分析样品中的元素及其含量。
四、荧光光谱产生机理1. 受激激发荧光光谱是原子在受到外界激发能量后处于激发态的荧光物质产生的光谱，激发的能量可以是光子或者其他激发源。
2. 荧光发射激发后的原子处于不稳定状态，随后电子会从激发态跃迁回到基态，并伴随着荧光发射。
3. 荧光光谱应用荧光光谱在物质分析、生物学、医学和环境保护等领域有着广泛的应用，对于研究物质的结构和性质具有重要的意义。
五、总结发射光谱、吸收光谱和荧光光谱是三种重要的原子光谱，它们具有独特的产生机理和应用价值。
通过对三种原子光谱的产生机理的深入理解，不仅可以帮助人们认识原子内部的结构和性质，还有助于解决实际问题和促进科学技术的发展。
原子发射光谱
原子发射光谱概述原子发射光谱法，是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，而进行元素的定性与定量分析的方法。
原子发射光谱法是光学分析法中产生与发展最早的一种。
在近代各种材料的定性、定量分析中，原子发射光谱法发挥了重要作用。
特别是新型光源的研制与电子技术的不断更新和应用，使原子发射光谱分析获得了新的发展，成为仪器分析中最重要的方法之一。
（1）原子发射光谱分析的优点：①具有多元素同时检测能力。
可同时测定一个样品中的多种元素。
②分析速度快。
若利用光电直读光谱仪，可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析。
分析试样不经化学处理，固体、液体样品都可直接测定(电弧火花法）。
③检出限低。
一般光源可达10～0.1mg/mL，绝对值可达1～0.01mg。
电感耦合高频等离子体原子发射光谱（ICP-AES）检出限可达ng/mL级。
④准确度较高。
一般光源相对误差约为5％~10％，ICP-AES相对误差可达l％以下。
⑤试样消耗少。
⑥ ICP光源校准曲线线性范围宽可达4～6个数量级。
（2）原子发射光谱分析的缺点：高含量分析的准确度较差；常见的非金属元素如氧、硫、氮、卤素等谱线在远紫外区．一般的光谱仪尚无法检测；还有一些非金属元素，如P、Se、Te等，由于其激发电位高，灵敏度较低。
原子发射光谱的产生通常情况下，原子处于基态，在激发光作用下，原子获得足够的能量，外层电子由基态跃迁到较高的能级状态即激发态。
处于激发态的原子是不稳定的，其寿命小于10-8s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁。
多余能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到了发射光谱。
原子发射光谱是线状光谱。
谱线波长与能量的关系如下：λ= h c/（E2 — E1）式中E2、E1分别为高能级与低能级的能量，λ为波长，h为Planck常数，c为光速。
处于高能级的电子经过几个中间能级跃迁回到原能级，可产生几种不同波长的光，在光谱中形成几条谱线。
仪器分析笔记 《原子发射光谱分析》
第三章原子发射光谱分析§3.1 光化学分析法概述3.1.1 光化学分析法概述1、光学分析法的分类光学分析法分为光谱法和非光谱法两类。
✓光谱法：基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。
✓非光谱法：不涉及物质内部能级的跃迁，是基于物质与辐射相互作用时，电磁辐射只改变了传播方向、速度或某些物理性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法（即测量辐射的这些性质）。
属于这类分析方法的有折射法、偏振法、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二向色性法等。
2、电磁波谱电磁辐射按照波长（或频率、波数、能量）大小的顺序排列就得到电磁波谱。
表3-1-1 各光谱区的光谱分析方法3、各种光分析法简介A、发射光谱法∙γ射线光谱法∙x射线荧光分析法∙ 原子发射光谱分析 ∙ 原子荧光分析法 ∙ 分子荧光分析法 ∙ 分子磷光分析法 ∙ 化学发光分析 B 、吸收光谱法 ∙ 莫斯堡谱法∙ 紫外可见分光光度法 ∙ 原子吸收光谱法 ∙ 红外光谱法∙ 顺磁共振波谱法 ∙ 核磁共振波谱法 C 、散射∙ Roman 散射4、原子发射光谱分析法的特点①可多元素同时检测：各元素同时发射各自的特征光谱；②分析速度快：试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(光电直读仪)； ③选择性高：各元素具有不同的特征光谱；④检出限较低：10～0.1μg ⋅g -1(一般光源)；ng ⋅g -1(ICP ） ⑤准确度较高：5%～10% (一般光源）； <1% (ICP)；⑥ICP-AES 性能优越：线性范围4～6数量级，可测高、中、低不同含量试样； ⑦非金属元素不能检测或灵敏度低。
3.1.2 原子光谱与原子光谱分析法直接相关的原子光谱理论，主要指原子光谱的产生和谱线强度理论，这就是光谱定性、定量分析的理论依据。
1、原子光谱的产生量子力学认为，原子光谱的产生，是原子发生能级跃迁的结果，而跃迁几率的大小则影响谱线的强度，并决定了跃迁规则。
原子发射光谱实验
原子发射光谱实验
原子发射光谱实验是一种使用气体放电或火焰等方式，将原子激发到高能级，然后观察它们发射的特定波长的光的实验。
这种实验可以用来研究原子的能级结构和光谱特性。
实验过程中，首先需要选择要研究的原子或分子，并将其置于合适的激发条件下。
常用的激发方法包括电火花、电弧放电、电解质溶液中的电解过程等。
激发后的原子会从高能级跃迁到低能级，释放出特定波长的光。
通过将激发后的光通过光栅或单色仪进行分光，可以分离出不同波长的光，并使用光谱仪进行定量分析。
根据不同元素或分子的能级结构不同，它们在发射光谱上的特征波长也不同，因此可以通过观察和测量光谱图谱来确定元素或分子的存在和浓度。
原子发射光谱实验广泛应用于化学、物理、天文学等领域。
在化学分析中，可以用于元素的定性和定量分析；在物理研究中，可以用于研究原子能级结构和原子物理过程；在天文学中，可以用于研究远星中的元素组成和物质结构等。
原子发射光谱实验是一种重要的实验方法，为我们深入了解原子和分子的能级结构和光谱特性提供了有力的工具。
原子发射光谱产生的原因
原子发射光谱是在原子被激发后放射出的特定波长的光线所形成的谱线。
它产生的主要原因是原子内部电子的能级跃迁。
当原子受到能量激发时，其中一个或多个电子会从低能级跃迁到高能级。
这种激发通常是通过热能、电场、激光等方式进行的。
当激发电子回到较低的能级时，它会释放出一定能量的光子。
根据量子力学理论，原子的能级是离散的，每个能级对应着特定的能量差。
当电子跃迁回到较低能级时，它释放的能量正好等于两个能级之间的差值。
能量的差异导致了不同波长的光子的发射。
原子发射光谱中的峰值对应着特定的波长或频率，这取决于电子的能级距离和光子的能量。
每个元素都具有其特定的能级结构，因此会产生特定的光谱图案。
通过观察和分析这些谱线，我们可以识别元素的存在以及其组成成分。
总而言之，原子发射光谱产生的原因是电子在能级跃迁过程中释放出特定波长的光子，这种跃迁和能级结构是原子的特性所决定的。
原子发射光谱实验报告
原子发射光谱实验报告篇一：电感耦合等离子体发射光谱实验报告电感耦合等离子体发射光谱法1.基本原理1.1概述原子发射光谱分析（atomic emission spectrometry，AES）是一种已有一个世纪以上悠久历史的分析方法，原子发射光谱分析的进展，在很大程度上依赖于激发光源的改进。
到了60年代中期，Fassel和Greenfield分别报道了各自取得的重要研究成果，创立了电感耦合等离子体（inductively coupled plasma，ICP）原子发射光谱（ICP-AES）新技术，这在光谱化学分析上是一次重大的突破，从此，原子发射光谱分析技术又进入一个崭新的发展时期。
1.2方法原理原子发射光谱是价电子受到激发跃迁到激发态，再由高能态回到较低的能态或基态时，以辐射形式放出其激发能而产生的光谱。
原子发射光谱法的量子力学基本原理如下：（1）原子或离子可处于不连续的能量状态，该状态可以光谱项来描述；（2）当处于基态的气态原子或离子吸收了一定的外界能量时，其核外电子就从一种能量状态（基态）跃迁到另一能量状态（激发态），设高能级的能量为E2，低能级的能量为E1，发射光谱的波长为λ（或频率ν），则电子能级跃迁释放出的能量△E与发射光谱的波长关系为△E= E2- E1=hν=hc/λ（3）处于激发态的原子或离子很不稳定，经约10-8秒便跃迁返回到基态，并将激发所吸收的能量以一定的电磁波辐射出来；（4）将这些电磁波按一定波长顺序排列即为原子光谱（线状光谱）；（5）由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此，对特定元素的原子或离子可产生一系列不同波长的特征光谱，通过识别待测元素的特征谱线存在与否进行定性分析。
半定量是对样品中一些元素的浓度进行大致估算。
一种半定量的方法是对许多元素进行一次曲线校正，并将标准曲线储存起来。
然后在需要进行半定量时，直接采用原来的曲线对样品进行测试。
结果会因仪器的飘移而产生误差或因样品基体的不同而产生误差，但对于半定量来说，可以接受。
原子发射光谱分析
原子发射光谱分析原子发射光谱分析的基本原理是基于原子吸收和发射光谱的原理。
当原子被加热到高温或者通过电子束轰击时，原子的外层电子将被激发到高能级。
这些激发态的电子会通过自发辐射返回基态，同时发射特定波长的光子。
因为不同元素的电子构型不同，所以它们在激发和发射过程中产生的光谱也是具有特定标志的。
通过测量元素发射光谱的波长和强度，就可以确定样品中所含元素的种类和浓度。
原子发射光谱分析主要的仪器设备包括光源、光谱仪和探测器。
光源用于激发样品中的原子，常用的激发方式有火焰、电弧和电感耦合等。
光源的选择取决于要分析的元素和样品的特性。
光谱仪用于分离不同波长的光，常见的光谱仪有光栅光谱仪、单色仪和干涉仪等。
探测器用于测量光谱的强度，常用的探测器有光电倍增管、CCD和光二极管等。
通过合理选择仪器设备和优化实验条件，可以获得准确可靠的结果。
原子发射光谱分析在许多领域都有广泛的应用。
在环境监测方面，原子发射光谱分析可以用于检测土壤、水体和大气中的重金属和有害元素，例如铅、汞和镉等。
在食品安全方面，原子发射光谱分析可以用于检测食品中的微量元素，例如铁、锌、镁和钙等。
在药物研发和品质控制方面，原子发射光谱分析可以用于测定药品中的微量元素和重金属残留。
此外，原子发射光谱分析还可以用于矿石的矿物鉴定和地质样品的元素分析等。
总之，原子发射光谱分析是一种重要的化学分析方法，通过测量元素发射光谱的波长和强度，可以确定样品中所含元素的种类和浓度。
它具有分析快速、灵敏度高和选择性好等优点，广泛应用于环境监测、食品安全、药物研发和地质矿产等领域。
随着仪器设备不断发展和完善，原子发射光谱分析的应用前景将会更加广阔。
原子发射光谱原理
原子发射光谱原理
原子发射光谱是物理学研究中的一个重要分支，它通过研究原子在受激激发后发射出的光谱来了解原子的结构和性质。
原子发射光谱的实验基于以下几个原理：
1. 原子能级：原子中的电子存在不同能级，当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或者发射能量。
原子发射光谱通过研究不同能级间的跃迁来确定原子的能级结构。
2. 激发和激发源：为了使原子跃迁到较高能级，我们需要提供足够的能量来激发原子。
常用的激发源包括高温、高压和电磁辐射等。
例如，将气体放电产生等离子体，通过碰撞激发气体中的原子使其跃迁到激发态。
3. 光的发射：当原子从激发态退回到低能级时，会发射出能量等于跃迁能级差的光子。
这些发射的光子组成了原子发射光谱。
4. 光谱分析：经过准确的测量和分析，我们可以获得原子发射光谱中的特征谱线。
这些谱线的波长或频率与原子的能级差密切相关，因此可以用来确定原子的结构和特性。
原子发射光谱广泛应用于化学、物理、天文学等领域。
通过分析光谱，我们可以研究原子的能级结构、同位素的分离和测量、元素的定性分析以及识别天体中的化学成分等。
此外，原子发射光谱也是化学分析和材料研究中常用的分析工具，可以检测和分析样品中的各种元素及其含量。
它不仅具有高灵敏度和高选择性，而且具有非破坏性和快速分析的特点。
总而言之，原子发射光谱是通过研究原子在激发态与基态之间跃迁发射出的光谱来了解原子的能级结构和性质的一门科学。
通过对原子发射光谱的研究，我们可以深入了解物质的微观结构，促进科学技术的发展和应用。
原子离子发射光谱
原子离子发射光谱原子离子发射光谱法是一种基于原子离子光谱现象的分析方法。
它利用原子离子在受到激发后发出的光来获取信息，以进行物质成分的定性和定量分析。
本文将详细介绍原子离子发射光谱的各个方面。
1.原子光谱原子光谱是原子能级之间的跃迁产生的光谱。
根据量子力学原理，原子具有一系列离散的能级，当原子从一个能级跃迁到另一个能级时，会发出或吸收特定波长的光。
原子光谱线具有高度的线形和稳定性，可用于元素的定性和定量分析。
2.离子光谱离子光谱是离子能级之间的跃迁产生的光谱。
离子能级之间的跃迁与原子能级跃迁类似，但离子光谱的复杂性高于原子光谱，因为离子的能级结构受到电荷、质量、转动和振动等影响。
离子光谱也具有高度的线形和稳定性，可用于元素的定性和定量分析。
3.光谱线强度光谱线强度是指发射或吸收光的强度。
光谱线强度与原子的激发态和基态的能级分布以及跃迁概率有关。
高强度光谱线可用于提高检测灵敏度，而低强度光谱线则可用于研究复杂的能级结构和化学键信息。
4.光谱线波长光谱线波长是发射或吸收光的波长。
不同元素具有不同的特征波长，因此可通过测量光谱线的波长进行元素的定性分析。
同时，通过测量不同波长下的光强，可以进行元素的定量分析。
5.光谱线宽度光谱线宽度是指光谱线的宽度。
它受到多种因素的影响，如自然宽度、温度、压力、磁场、电场等。
通过对光谱线宽度的测量和分析，可以获得关于原子能级结构、激发条件和环境因素的信息。
6.光谱线分裂光谱线分裂是指光谱线在磁场或电场作用下的分离现象。
它反映了原子能级的精细结构以及与外部场的相互作用。
通过对光谱线分裂的测量和分析，可以获得关于元素的磁学和电学性质的信息。
7.光谱线位移光谱线位移是指光谱线的波长在温度、压力、磁场、电场等外部因素影响下的变化现象。
它反映了原子能级随外部条件的变化情况，可用于研究元素的热力学性质和化学反应过程中的能量变化。
8.光谱线猝灭光谱线猝灭是指在高激发条件下，原子从一个激发态跃迁回基态时伴随的光谱线强度的变化现象。
04原子发射光谱法-总结
（多道固定狭缝式）
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三、应用
微量金属元素 定性与定量 多元素同时测定
9
定量分析
基本关系式
I = a Cb lgI = b lgC + lga
定量分析方法
标准曲线法 标准加入法 内标法（原理、内标元素及内标线的选择原则）
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本章重点及难点
重点： 原子发射光谱产生的基本原理； 谱线强度与试样中元素浓度的关系(塞伯一罗马
(1)作用：
将由激发光源发出的含有不同波长的复合光分解成按 波长排列的单色光.
(2)常用元件：
元件
组成
分光原理
棱镜光谱仪 光栅光谱仪
光路系统 照明系统 色散系统 投影系统
不同波长的光在同一介质中有不同的折射率 利用光的单缝衍射和多缝干涉现象
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3.检测器
(1) 作用 接受记录并测定光谱
(2)常用方法
方法简介
优点
适用范围
摄谱法
将不同波长的辐射能在感光板上 能在感光板上同 转换为黑的影像,再通过映谱仪和 时记录下整个波 大部分定性分析及定量分析 测微光度计进行定性和定量分析 长范围的光谱
光电直读法
利用光电测量的方法直接测定谱 线波长和强度
分析速度快 准确度高
适用于较宽的波 长范围
数量少组成多变的单元素分 析及多元素顺序测定（单道
3
二、仪器构成
光源
单色器
熔融、蒸发、 离解、激发
分光
检测器 检测
4
各部分作用
1.光源 (1) 作用：
提供足够的能量使试样蒸发解离并激发产生光谱。 (2) 种类：
直流电弧、交流电弧、火花、电感耦合等离子体 (3)选择依据：
原子吸收光谱和原子发射光谱的优缺点
原子吸收光谱和原子发射光谱的优缺点原子吸收光谱（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）和原子发射光谱（Atomic Emission Spectroscopy，AES）是用于分析金属元素的常见光谱技术。
它们各自有一些优点和缺点。
原子吸收光谱(AAS):优点：1.灵敏度高：AAS对金属元素的灵敏度通常很高，能够检测到极低浓度的金属离子。
2.选择性强：AAS对不同金属元素有较高的选择性，可以通过选择特定的吸收线进行分析。
3.准确性高：在适当的条件下，AAS的分析结果具有较高的准确性，适用于定量分析。
4.线性范围广：AAS对金属元素的浓度变化有较大的线性范围，适用于不同浓度级别的分析。
缺点：1.单元素分析：AAS主要用于单一元素的分析，不适用于多元素分析。
2.需要溶液：样品通常需要溶解成液体形式，这可能涉及到样品的前处理过程。
3.相对较慢：相较于一些其他分析技术，AAS的分析速度相对较慢。
原子发射光谱(AES):优点：1.多元素分析：AES能够同时分析多个金属元素，适用于多元素分析。
2.高灵敏度：对于一些金属元素，AES的灵敏度也很高。
3.不需要溶液：样品通常可以直接进行气体或固体状态的分析，无需溶解。
4.分辨率高：AES具有较高的分辨率，能够区分非常接近的波长。
缺点：1.较高背景噪声：在一些情况下，AES可能受到背景噪声的影响，降低分析的精确性。
2.对样品形式要求高：一些样品的气体状态或固体状态对仪器的要求较高，需要适当的前处理。
3.仪器复杂：相较于AAS，AES的仪器通常较为复杂，需要更高水平的技术支持。
在选择使用AAS还是AES时，需要根据分析的具体要求和样品的性质来权衡它们的优缺点。
原子发射光谱_由激发态返回基态或较低能级的过程中_概述说明
原子发射光谱由激发态返回基态或较低能级的过程中概述说明1. 引言1.1 概述原子发射光谱是研究原子的能级结构和电子跃迁行为的重要工具。
当原子从激发态返回到基态或较低能级时，会以辐射的形式释放出能量。
这种辐射称为发射光谱。
通过对发射光谱的分析，我们可以获取有关元素的信息，例如元素的存在、浓度、化学组成等。
因此，原子发射光谱在很多领域都被广泛应用。
1.2 文章结构本文将围绕原子发射光谱展开讨论。
首先在引言部分概述原子发射光谱的研究背景和意义，在第二部分对原子发射光谱进行简要介绍并解释激发态和基态的概念。
接下来，在第三部分中详细探讨了返回基态或较低能级的过程，并介绍了发射光谱产生机制中的能级跃迁与辐射过程之间的关系。
第四部分将展示一些应用实例，并评述了光谱仪器技术对原子发射光谱研究的影响。
最后，在第五部分中总结本文的主要观点和内容回顾，并探讨了原子发射光谱研究的展望和潜在应用领域。
1.3 目的本文的目的是介绍原子发射光谱及其相关概念，解释发射光谱产生机制，探讨其在实际应用中的表现与解读方法，并展示一些该领域的应用案例。
同时，我们将评述光谱仪器技术对原子发射光谱研究的影响，并展望未来该领域可能的研究进展和应用趋势。
通过本文的阅读，读者将对原子发射光谱有一个全面而深入的了解，为相关研究与应用提供参考和借鉴。
2. 原子发射光谱概述：2.1 发射光谱简介原子发射光谱是一种重要的光谱分析方法，用于研究原子在激发态和基态之间跃迁时所产生的辐射现象。
当原子受到能量激发后，其电子会由低能级跃迁至高能级。
随后，部分电子会从高能级返回到低能级或基态，并释放出与跃迁相对应的特定频率的光。
2.2 激发态和基态概念解释在原子中，每个电子都存在于不同的能级上。
当电子处于较低的能级时称为基态，而当电子受到外界能量激发并跃迁至较高的能级时，则称为激发态。
基态和激发态之间存在着固定的能量差。
2.3 返回基态或较低能级的过程说明原子在受到外界激励后，电子将从基态跃迁至激发态。
原子发射光谱 以光辐射的形式释放能量而产生的光谱
原子发射光谱以光辐射的形式释放能量而产生的光谱原子发射光谱是指当原子受到能量激发后，以光的形式释放能量而产生的光谱。
每种元素都有独特的发射光谱，这使得发射光谱成为元素分析和物质组成分析的有力工具。
本文将围绕着原子发射光谱的定义、原理、应用以及相关领域的发展进行详细阐述，以期全面展现原子发射光谱的重要价值。
首先，我们需要了解原子发射光谱的基本概念。
原子是物质的基本建筑单元，由原子核和绕核运动的电子组成。
当原子受到能量激发后，电子从低能级跃迁到高能级，这个过程伴随着能量的吸收。
当电子从高能级返回到低能级时，它会释放出之前吸收的能量，并以光的形式辐射出去。
这种辐射就构成了原子发射光谱。
原子发射光谱的发现可以追溯到19世纪。
当时，科学家们使用光谱仪观察到在气体放电管中，一些特定的光谱线能够通过狭缝传播出来。
通过进一步的研究，科学家们发现了这些谱线与元素的特定能级跃迁对应，从而得出了原子发射光谱的基本原理。
原子发射光谱的实验方法主要包括原子激发方法和光谱测量方法。
原子激发方法可以通过电弧、火花、放电或激光等方式将原子激发到高能级。
而光谱测量方法主要包括单光束法、双光束法、光栅法等，这些方法主要用于测量被发射出的光的强度和波长。
原子发射光谱有着广泛的应用。
首先，它被广泛应用于元素分析领域。
通过对原子发射光谱的观测和分析，可以定量测定样品中各种元素的含量。
这项技术在环境监测、食品安全、质量控制等领域起着重要作用。
其次，原子发射光谱也被应用于地质探测、天文学研究等领域。
通过观察光谱特征，可以揭示出地质样品的成分、星体的组成等信息。
此外，原子发射光谱还被应用于材料科学、生物医学等领域，为这些领域的研究提供重要的数据支持。
近年来，原子发射光谱领域也取得了一系列进展。
随着技术的不断发展，新的实验方法和仪器设备不断涌现，为原子发射光谱研究提供了更多的可能性。
例如，激光辅助原子发射光谱技术可以在原子激发的基础上结合激光技术，提高分辨率和灵敏度。
简要总结原子发射光谱法和原子吸收光谱法
原子发射光谱法（AES）和原子吸收光谱法（AAS）都是常用的光谱分析方法，它们在原理和应用上存在一些差异。
原子发射光谱法（AES）是依据各种元素的原子或离子的激发和电离，将它们所发射的电磁辐射进行测量和分析的方法。
在AES中，试样中的元素被加热激发到高能态，然后这些高能态的原子会释放出特征波长的光子。
通过测量这些光子的能量或波长，可以确定试样中存在的元素种类和含量。
AES是一种相对非选择性的分析方法，可以同时测定多种元素。
原子吸收光谱法（AAS）是基于原子能级跃迁的原理，将待测元素置于高温或化学环境中，使其原子化。
然后，这些原子化的元素会吸收特定波长的光，测量这个吸收的光的波长可以确定待测元素的种类。
AAS是一种相对选择性的分析方法，因为每种元素只会吸收特定波长的光。
总结来说，原子发射光谱法（AES）是通过测量原子或离子释放的特征波长的光子来测定元素种类和含量，而原子吸收光谱法（AAS）则是通过测量原子吸收特定波长光的程度来确定待测元素的种类。
原子发射光谱测定方面的分析【论文】
原子发射光谱测定方面的分析摘要：原子发射光谱主要曾经应用于发现新元素以及建立原子结构理论。
随着分析科学技术的不断发展,人们对分析仪器的要求也越来越高,不但要求将来的分析仪器设备具有更高的灵敏度、精密度以及分析速度,更要求其向微型化、自动化和集成化的方向发展。
关键词：原子发射光谱；分析仪器；分析速度一、概述1.原子发射光谱法的概述原子发射光谱法，是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。
在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）。
原子发射光谱法包括了三个主要的过程，即：（1）原子发射光谱主要由光源提供能量给样品，从而使样品蒸发、形成气态原子以及进一步使气态原子激发得到光辐射的过程；（2）其将复合光经单色器分解成按顺序排列的谱线，从而形成光谱；（3）使用检测器来检测光谱中的谱线的波长以及谱线的强度。
“原子发射光谱分析”是《分析试验室》期刊两年一次的综述。
自 1991 年起, 至今已有 4 篇综述发表, 这些综述推动了我国原子发射光谱分析的发展，具有好的参考价值。
在有关原子光谱分析的技术中,原子发射光谱法的特点是拥有检测线性范围宽以及多元素可以同时测定的能力,原子发射光谱法被视为一种标准的分析方法,现今，原子发射光谱法广泛应用于痕量元素的分析测定。
分析测定主要的基本原理是使物质处于热激发或电激发,其由元素的离子或原子发射出特征光谱,根据发射出来的特征光谱的强弱，从而可对元素进行定性与定量分析的过程。
原子发射光谱仪器主要由波长选择系统、检测系统、进样系统以及激发光源组成。
2.原子发射光谱的分析方法（1）定性分析每一种元素的原子都有它的特征光谱，根据原子光谱中的元素特征谱线就可以确定试样中是否存在被检元素。
通常将元素特征光谱中强度较大的谱线称为元素的灵敏线。
只要在试样光谱中检出了某元素的灵敏线，就可以确证试样中存在该元素。
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得的是——，光栅的分辨率不随波长变化，所获得的是————。
10. 入射光经——光栅分光后，不同波长的光都成像在直径为R的 圆上，即在圆上形成一个光谱带。该类光栅既具有——作用也 起——作用。
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练习
11. 在原子发射光谱通常使用的光谱中，蒸发温度最高的是——，
3. 进行谱线检查时，通常采取标准光谱比较法来确定谱线位置，
通常作为标准的是（ A. 铁谱 B. 铜谱 ） C.碳谱 D. 氢谱
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练习
4. 元素的发射光谱具有特征性和唯一性，这是定性的依据，判 断元素是否存在的条件是 （ ）
A. 必须将该元素的所有谱线全部检出
2. 光谱仪器部分主要是棱镜与光栅的分光原理，光谱仪的结构和 各部分的作用、主要性能，如色散率、分辨率等。而光源是使试 样蒸发和激发并产生光谱的重要仪器。因为蒸发、激发直接影响 谱线强度，决定光谱法分析的灵敏度和稳定性，因此常用的几种 重要光源的性能、特点和应用范围也是本章的重要内容。 3. 定性、半定量和定量分析方法的原理，应用等也是一个重点。
1. 基本原理； 2. 仪器装置； 3. 分析方法、应用及特点。
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1. 就发射光谱分析而言，基本原理部分主要掌握谱线的波长与原 子结构的关系以及谱图比较法，这是定性分析的基础。谱线强度 与待测组分浓度的关系，谱线强度的实际测量方法，影响谱线强 度的因素、内标法等，是光谱定量分析的基础。
故采用此式定量分析的再现性和准确度都较差。
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二.内标法 内标法提高了光谱定量分析的再现性和准确度。方法是 选择一个元素，其蒸发条件和分析元素一致，作为内标元素； 再选择内标元素的一条谱线，其强度随光源波动的变化与分析 线一致，作为内标线。分析线和内标线称为分析线对，以分析 线对的强度比的对数对lgC作图，定量公式如下： lgR = lgI/I0 = blgC + lga 若采用摄谱法检测记录光谱，则分析线对的强度比可用
检测记录光谱；
→ 分光系统
→ 检测器
根据光谱进行定性或定量分析。
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发射光谱分析是光学分析方法最重要的内容之一。本章 所涉及的物质接受外界能量后所发射的辐射的波长及强度与 物质的组成和含量的关系，以及本章重点讲授的光谱分析仪
器是所有光学分析方法的基础知识。总的来讲，学习光学分 析方法要掌握三个重要环节：
B. 必须检出5条以上该元素的谱线 C. 只要检出该元素的一条灵敏线或最后线 D. 只要检出该元素两条以上的灵敏线或最后线 5. 赛伯-罗马金公式的表达式为 （ ）
A. lgI=blgc+lga
C. lgA=blga+lgc
B. lgA=blgc+lga
D. lgI=blga+lgc
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二.摄谱仪的分光系统
1.棱镜摄谱仪 （1）分光原理 光的折射定律 偏向角
θ
λ↑,θ↓
（2）性能参数 定性了解 相同波长差的谱线在短波区被分开的距离大，在长波区 分开距离小，谱线排布不均匀。 棱镜光谱常称为非匀排光谱
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可达3800K，试样易蒸发、灵敏度高，但稳定性差，适用于定性 分析。是经典光源中电极温度（蒸发温度）最高的；
2.交流电弧：电极温度比直流电弧低，但弧焰温度高，稳定性好， 适于光谱定量分析； 3.高压火花：激发温度（弧焰温度）在 20,000-40,000 K，适用 于难激发元素，离子线出现得也较多。放电稳定，再现性好，适
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分析线 在实际工作中，由于某些难以克服的原因或某种实际需要， 不能使用该元素的最灵敏线，而选用其他谱线。这种用于实际定 性定量分析的谱线称为分析线。 二.光谱定性的分析方法 1. 标准试样光谱比较法 2. 元素光谱图比较法 三.光谱半定量分析 误差一般在30%~300%，在矿石品位鉴定、钢铁合金的分类 等方面常常应用。 常用的方法有：谱线黑度比较法和谱线呈现法
2.光栅摄谱仪
（1）光栅公式
一束平行光以入射角α照射光栅时，光栅的衍射规律用光栅公 式表示： d (sin sin ) K （K= 0，±1， ±2，…) 由于光栅常数d和入射角α是不变的，所以不同波长的入射光被 分散在不同的β角方向，这就是光栅的色散原理。 （2）色散率 角色散率：
（4）闪耀光栅
R理
KN
在刻制光栅时控制刻线的形状，使光强集中到某一角度，在这 个角度观察光栅时，看到光栅特别明亮，或者说“闪耀”起来。 这种把辐射能集中到某一波长范围的现象称为闪耀，辐射能最强 的波长称为闪耀波长λ 闪 ，刻痕面与光栅平面间的夹角为i，称 为闪耀角。λ闪与i之间的关系为： Kλ闪 = 2dsini 每块光栅适用的波长范围可近似用下式计算：
谱线的黑度差表示： ΔS = γlgI/ I0 =γblgC + γlga
分析线对的黑度差ΔS与谱线相对强度的对数成正比。
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三.分析方法
最基本方法是三标准试样法。方法实质是用三个或三个以上
已知不同含量的标样和被分析试样在同一实验条件下在同一感 光板上摄谱，由所测得的分析线对的黑度差ΔS或lgR对lgC作图， 得工作曲线，然后用样品的ΔS或lgR在曲线上查含量。
高，化学干扰少，背景小，线形范围宽，非常适合分析液体样品， 是很有前途的一种新光源。 选择光源时首先要了解各种光源的特点，然后根据分析元素的 性质和含量、样品的性质和形状，分析目的和任务等综合考虑。
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Ⅱ.光谱仪器
一. 摄谱仪的构造 照明系统 使光源发出的辐射均匀而有 效地照明入射狭缝，并使之在 感光板上得到均匀的谱线。 准直系统 包括狭缝和准光镜。狭缝位于准光镜的焦点上，因此准光镜把 入射光变成平行光投射到分光元件上。 分光系统 由棱镜或光栅组成，使不同波长的复合光分成按一定波长顺序 排列的光谱。 投影系统 由暗箱物镜和板盒（物镜焦面）组成，作用是将色散后不同波 长的平行单色光聚焦在感光板上，得到按波长顺序排列的光谱。 Company Logo
Ⅲ.光谱定性及半定量分析
一. 元素的灵敏线、共振线、最后线、分析线
每种元素发射的谱线很多，定性分析时并不须检查该元素的 每一条谱线，只要根据2-3条灵敏线或其他特征谱线就可确定该 元素是否存在。 灵敏线 指强度最高的谱线，一般都是激发电位低、跃迁几率大的 原子线、离子线。 共振线 从激发态直接跃迁到基态时所辐射的谱线。其中由能量最低 的激发态直接跃迁到基态所辐射的谱线称为第一共振线。从理 论上讲元素的第一共振线也就是最灵敏线。 最后线 样品中元素含量减少时，谱线强度减弱，谱线数目也减少， 最后消失的谱线。理论上元素的最后线也是其第一共振线。
用于光谱定量分析。但由于电极温度较低，对难蒸发元素的灵敏 度不高。是经典光源中激发温度（弧焰温度）最高的；
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4.火焰也是常用的激发光源，并已发展成为一门独立的分析技术， 称火焰光度法。设备简单、方法快速稳定，适于直接分析溶液样 品。但由于火焰温度较低，主要用于测定碱金属等容易蒸发和激 发的元素。是经典光源中稳定性最好的。 5.电感耦合等离子体（ICP）是溶液分析最有希望的光源。高频 感应焰炬比化学火焰具有更高的温度，蒸发激发能力强，灵敏度
练习
6. 选择“分析线对”是指 （ ）
A. 选择待测元素两条光谱强度最大的谱线作为分析线对
B. 选择待测元素最后消失的两条谱线作为分析线对 C. 选择待测元素波长差大于30 nm的两条谱线作为分析线对 D. 分别选择待测元素和内标物的一条谱线组成分析线对 7. 内标元素必须符合的条件之一是 （ ）
ΔS
logR
logC
logC
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练习
1. 原子发射光谱的产生是由于 （ ） A. 原子次外层电子在不同能级间的跃迁
B. 原子外层电子在不同能级间的跃迁
C. 原子内层电子在不同能级间的跃迁 D. 原子外层电子的振动和转动 2. 对于同一级光谱，当波长变化时，光栅的分辨率 （ A. 不变 B. 变大 C.变小 D.无
三.其他光谱仪器
1. 映谱仪：
也叫光谱投影仪，它将获得的光谱放大20倍左右，影像 投影到一个白屏上，可方便地观察研究光谱。用于定性、 半定量分析时观察谱片。
2.测微光度计： 用来测量照相底片上谱线黑度的仪器，主要用于光谱定 量分析。
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A. 必须是基体元素中含量最大的
B. 必须与待测元素具有相同的激发电位 C. 必须与待测元素具有相同的电离电位 D. 与待测元素具有相近的蒸发特性
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练习
8. 不能采用原子发射光谱分析的物质是 （ ）
A. 碱金属和碱土金属
B. 有机物和大部分的非金属元素 C. 稀土元素 D. 过渡金属 9. 棱镜的分辨率随波长而变化，波长越短分辨率越大，因此获
d d
dl
K d cos
d Kf Kf
线色散率：D l d d f d cos d 倒线色散率：
D 1 Dl d dl d cos Kf d Kf
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（3）分辨率R
Rmax = 2w/λ
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Ⅳ.光谱定量分析
一.基本原理 罗马金（Lomakin）首先提出谱线强度I与元素含量C之 间的关系式： b
I ij a C
lg I ij b lg C lg a
式中：a为常数，与样品的组成、蒸发、激发条件有关； b为自吸系数，当浓度低无自吸时，b=1，浓度升高产生 自吸，b<1。 此式为光谱定量分析的基本关系式，由于谱线强度受试 样的蒸发和激发条件影响很大，实验条件又很难严格控制，