原子发射
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。
原子发射光谱法
原子发射光谱法
原子发射光谱法是一种分析物质的技术，它通过激发原子的电子，使其跃迁到更高能级，
从而发射出特定波长的光来，从而分析出其中的元素组成。
原子发射光谱法可以用来分析
物质中的元素组成，以及物质的结构和形状。
原子发射光谱法可以用来测定微量元素，包
括金属、碱金属、非金属、有机物等，这些元素的含量可以低至几十分之一个百万分之一。
原子发射光谱法可以用来分析化学物质的组成，以及它们的构成模式，这是一种非常有效
的分析技术。
原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页
原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页原子吸收、原子发射、原子荧光是原子谱学中常见的三种现象，它们都与原子在吸收或发射能量后产生的特定的光谱有关。
本文将从原理、实验方法、应用等方面，对这三种现象进行比较和分析。
一、原理1、原子吸收：原子吸收的原理是当特定波长的光束照射到一定温度和压强下的原子蒸汽中时，原子会发生能级的跃迁，并吸收光束中与跃迁能量相等的能量。
因此，这种吸收现象也叫做吸收光谱。
2、原子发射：原子发射的原理是原子在受到能量刺激后，从高能级跃迁到低能级，释放出与跃迁能量等量的电磁波，形成一系列特定波长的光谱线。
这些特征光谱线是由于原子的每种元素具有其特有的能量差和能级结构而产生的。
因此，原子发射现象也被称为发射光谱。
3、原子荧光：原子荧光是指通过对激发某种原子的能级，让其发射出特定波长的电磁辐射，从而产生荧光现象。
通常情况下，原子的激发是通过将某种能源施加到样品中来实现的，如电子束、X射线、紫外线等。
原子荧光是由于被激起的原子在其基态中重新发射出辐射而形成的，所以也被称为复合光谱。
二、实验方法：原子吸收实验通常采用吸收分光光度计进行分析。
其原理是，在分光仪的光路中加入样品溶液或原子蒸汽，将特定波长的光通过样品或气体中，由于原子的吸收，特定波长的光子被吸收而发生减弱。
根据钙、铜等元素的吸收峰的吸光度来定量分析元素的含量。
原子发射分析通常采用原子发射光谱仪进行分析。
通过电弧、火焰等能量来源刺激样品，使原子被激发到高能级，然后原子跃迁到低能级时释放出能量。
通过将产生的辐射收集到发射光谱仪中，经过光栅等光学元件分析并检测，得到具有特定波长的光谱线，从而可以快速、精确地确定样品中的元素。
原子荧光实验主要使用荧光光谱仪进行分析。
样品被辐射后，被激发的原子在退激过程中会辐射出一些光子。
这些光子被荧光光谱仪测量，并转化为一个荧光发射谱。
与其他发光技术（如发射光谱）相比，荧光光谱具有更广泛的应用。
在材料科学、生物医学、化学分析和环境监测等领域，荧光光谱都得到了广泛应用。
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。
第三章原子发射光谱法AtomicEmissionSpectrometry(AES)
或
log I = B log C + log A
（罗马金-赛伯公式）
Iul = Aul hul gu
Z
上式表明：
Eu
( 1-
e - x)
KT
CB
1、 log I 与 log C 成正比，构成定量分析的基础； 2、影响发射强度的因素有 Eu
Iul Iul
T X
Iul Iul
I
~C
冷却气（10-19 l/min） 辅助气（0-1 l/min） 气溶胶 载气（0.5-3.5 l/min）
ICP的工作原理：
当有高频电流通过线圈时，产生轴向磁场， 这时若用高频点火装置产生火花，形成的载流子（ 离子与电子）在电磁场作用下，与原子碰撞并使之 电离，形成更多的载流子，当载流子多到足以使气 体有足够的导电率时，在垂直于磁场方向的截面上 就会感生出流经闭合圆形路径的涡流，强大的电流 产生高热又将气体加热，瞬间使气体形成最高温度 可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦 合给等离子体，并维持等离子炬。当载气载带试样 气溶胶通过等离子体时，被后者加热至6000-7000K ，并被原子化和激发产生发射光谱。
电离度
离解度
nM + x= nM + nM + nM = nM + nMX
(1)
(2)
如果等离子体中气态分析物总浓度为
nt
(3)
即
n t = nM+ nM+ + nMX
则由上式可得
nM =
x) 1-( 1- ) x nMX =
( 1-
n t nM + = nt
x nt 1-( 1- )
原子发射光谱法
最后线 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最 后仍能观察到的几条谱线。
谱线强度
I = A CB
赛伯－罗马金公式
影响谱线强度的因素：
激发电位 统计权重 原子密度
跃迁几率 光源温度 其他因素
仪器
光源
单色器
熔融、蒸发、 离解、激发
分光
检测器 检测
围要大，对于ICP而言准确性也较高。有些元素原子吸收是无 法测定的，但发射可测，如P、S 等；（3）AAS比较普遍，其
价格相对AES便宜，操作也比较简单。
AES理论基础
❖ 原子结构及原子光谱的产生 ❖ 原子的激发和电离 ❖ 谱线强度
原子结构及原子光谱的产生
❖ 原子结构 ❖ 原子光谱的产生
原子结构及原子光谱的产生
激发光源。 ❖ 在一定频率的外部辐射光能激发下，原子的外层电子在由一个
较低能态跃迁到一个较高能态的过程中产生的光谱就是原子吸
收光谱 （AAS)。 ❖ （1）一般来说AES在多元素测定能力上优于AAS，但是AES在
操作上比AAS来的复杂；还有就是AES由谱线重叠引起的光谱
干扰较严重，而AAS就小的多 ；（2）原子发射比吸收测定范
AES的发展简史
❖ 定量分析阶段 20世纪30年代，罗马金(Lomakin)和赛伯(Scheibe) 通过实验方法建立了谱线强度(I)与分析物浓度(c) 之间的经验式--- I = A CB 从而建立了AES的定量分析法。
❖ 等离子光谱技术时代
20世纪60年代，电感耦合等离子体(ICP)光源的 引入，大大推动了AES的发展。
激发光源
激发光源的作用及理想光源 光源 光源选择
原子发射光谱法
3.1 概论 3.2 基本原理 3.3 原子发射光谱仪器 3.4 原子发射光谱分析方法
Atomic emission spectroscopy
3.1 概论
原子发射光谱法：(atomic emission spectrometry，AES ) 是根据待测物质的气态 原子被激发时所发射的特征线状光谱的波长及 其强度来测定物质的元素组成和含量的一种分 析技术。
3.3.1.1 直流电弧 电源一般为可控硅整流器。常用高频电
压引燃支流电弧。 直流电弧工作时，阴极释放出来的电子
不断轰击阳极，使其表面上出现一个炽热的 斑点。这个斑点称为阳极斑。阳极斑的温度 较高，有利于试样的蒸发。因此，一般均将 试样置于阳极碳棒孔穴中。在直流电弧中， 弧焰温度取决于弧隙中气体的电离电位，一 般约40007000K，尚难以激发电离电位高的 元素。电极头的温度较弧焰的温度低，且与 电流大小有关，一般阳极可达3800℃，阴极 则在3000℃以下。
特点：
①电弧瞬间温度很高，激发能量大，可 激发电离电位高的元素。
②电极头温度低，不利于元素的蒸发。 ③稳定性高，再现性好。 ④自吸现象小，适用于高含量元素分析。 ⑤低熔点金属、合金的分析，高含量元 素的分析,难激发元素的分析。
3.3.1.4 电感耦合等离子体光源 等离子体是一种电离度大于0.1%的电离
交流电弧是介于直流电弧和电火花之间 的一种光源，与直流相比，交流电弧的电极 头温度稍低一些，但由于有控制放电装置， 故电弧较稳定。这种电源常用于金属、合金 中低含量元素的定量分析。
低压交流电弧的特点：（1）交流电弧电 流具有脉冲性，电流密度比直流电弧大，也 让电弧温度高，激发能力强；（2）交流电弧 的稳定性好，这种电源定量分析；（3）由于 交流电弧放电有间歇性，电极温度较低，蒸 发能力略低。
第三章 原子发射基本原理
Ei e kT
（1）激发能
强度越强；
激发能越小，谱线
（2）温度
温 ij Aij h ij N 0 g0
影响谱线强度的因素：
Ei e kT
（3）基态原子数
谱线强度与基态原子数成正比，在一
定条件下，基态原子数与试样中该元素浓度成正比。因此
4.电感耦合等离子体光源 （ inductively coupled plasma， ICP)
ICP光源是高频 感应电流产生的类 似火焰的激发光 源。 由高频发生 器、等离子体炬管 和雾化器组成。
• ICP是宏观中性的离子化气体，即具有相同 数目的正粒子（正离子）及负粒子（电子）
X
n 1
5.试样引入激发光源的方法
试样引入激发光源的方法， 依试样的性质而定。 （1）固体试样 金属与合金 本身能导电，可直接做成电 极，称为自电极。 粉末试样，通常放入制 成各种的小孔或杯形电极中， 作为下电极。 （2）溶液试样 ICP光源， 直接用雾化器将试样溶液引 入等离子体内。
对比
二、光谱仪 spectrophotometer
素的特征谱线，习惯上统称为原子光谱。
三、谱线强度
spectrum line intensity
原子由某一激发态 i 向基态或较低能级 j 跃迁，所发射的 谱线强度与激发态原子数成正比。 在热力学平衡时，单位体积的基态原子数 N0与激发态原 子数Ni的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律：
i gi N i N 0 e kT g0 E
态原子浓度高，边缘温度低，基态与较低能
级的原子较多。
自吸：某元素的原子从中心发射电磁辐射，必然要通过
边缘到达检测器，这样所发射的电磁辐射就可能被处在边缘
《原子发射光谱》课件
样品溶解
样品溶解是原子发射光谱分析 中的重要环节，其目的是将待 测样品中的目标元素充分溶解
在合适的溶剂中。
常用的溶剂有酸、碱、盐等 ，根据待测元素和样品的性
质选择合适的溶剂。
在溶解过程中，需要控制温度 、压力、搅拌速度等条件，以 保证目标元素能够充分溶解在
归一化法
通过比较不同元素谱线强度的比例，消除基体效 应和物理干扰的影响。
Part
06
原子发射光谱的未来发展与挑 战
新技术应用
01
02
03
激光技术
利用激光的高能量和高精 度特性，提高原子发射光 谱的检测灵敏度和分辨率 。
微纳加工技术
将原子发射光谱仪器小型 化、集成化，便于携带和 移动检测。
人工智能技术
利用人工智能算法对原子 发射光谱数据进行处理和 解析，提高分析准确性和 效率。
仪器改进与优化
高性能探测器
研发更灵敏、更快速响应的探测器，提高光谱信号的采集和解析能 力。
高效能光源
优化光源的稳定性和寿命，提高光谱信号的强度和可靠性。
自动化与智能化
实现原子发射光谱仪器的自动化和智能化操作，降低人为误差和操作 复杂度。
高温条件下可实现元素的完全蒸发和激发 ，具有较高的灵敏度和准确度。
需要使用高温电热丝，设备成本较高，且 对某些元素的分析效果不佳。
火花/电弧原子发射光谱法
原理 通过电火花或电弧产生的高温使 待测元素激发为光谱状态，通过 测量光谱线的波长和强度，进行 定性和定量分析。
缺点 分析速度较慢，设备成本较高， 且对某些元素的分析效果不佳。
应用范围
仪器分析第三章发射光谱
发射光谱的分析基础：
定性分析：特征谱线的波长 定量分析：特征谱线的强度（黑度），主要的
26
二、原子发射光谱的分析仪器
光源 分光系统 检测器 信号显示系统
27
光源
作用：提供稳定，重现性好的能量，使试样中的被 测元素蒸发、解离、原子化和激发，产生电子跃迁， 发生光辐射
19
4、原子发射光谱图
元素标准光谱图
20
21
5、谱线的自吸和自蚀
自吸和自蚀
影响自吸和自蚀的因素 谱线的固有强度 弧层厚度 溶液浓度
22
自吸和自蚀
发射光谱是通过物质的蒸发、激发、 迁移和射出弧层而得到的。在一般光 源中，是在弧焰中产生的，弧焰具有 一定的厚度，如下图：
a b
23
a
自吸和自蚀
发射光谱的分析过程 发射线的波长 发射谱线的强度 原子发射光谱图 谱线的自吸和自蚀
3
1、发射光谱的分析过程
激发态原子
外 层 电 子 跃 迁
基态原子
光电法 摄谱法
原子化
热或电
光电倍增管 感光板
气态分子
气 化
样品分子
4
原子发射光谱示意图
5
一般情况下，原子处于基态， 在激发光源作用下，原子获得能 量，外层电子从基态跃迁到较高 能态变为激发态 ，约经10-8 s，外 层电子就从高能级向较低能级或 基态跃迁，多余的能量的发射可 得到一条光谱线。
第三章 原子发射光谱法
Atomic Emission Spectrometry，AES
1
特点： 优点——灵敏度高、简便快速、可靠性高、
原子吸收与原子发射的异同
原子吸收与原子发射的异同
原子吸收与原子发射是两种基本的光谱现象，它们都涉及到原子的能级结构和光的相互作用。
原子吸收是指原子从低能级吸收光子并跃迁至高能级，这个过程中光子的能量被完全吸收，形成一个特定的光谱线。
而原子发射是指原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，这个过程中光子的能量被完全释放，同样形成一个特定的光谱线。
原子吸收和原子发射的异同点如下：
相同点：
1. 都是原子的光谱现象，涉及到原子的能级结构和光的相互作用。
2. 都通过特定的光谱线表现出来，这些线具有固定的波长和频率。
3. 都是原子在能级转移过程中释放或吸收光子，能量的守恒得到满足。
不同点：
1. 原子吸收是原子从低能级向高能级跃迁，原子发射是原子从高能级向低能级跃迁。
2. 原子吸收是光子被原子吸收，光子的能量被完全吸收，而原子发射是原子释放光子，光子的能量被完全释放。
3. 原子吸收的光谱线是黑线，因为原子吸收了光子，原子发射的光谱线是彩线，因为原子释放了光子。
总之，原子吸收和原子发射是两种基本的光谱现象，它们在原子
能级结构和光的相互作用方面有着共同点和不同点。
这些现象的研究对于理解原子结构和性质有着重要的意义，也为光谱学的发展提供了重要的基础。
原子发射的原理
原子发射的原理
原子发射是指原子从高能级跃迁到低能级时所释放的能量以电磁波的形式传播出去的过程。
具体来说，原子发射的原理涉及到原子的能级结构和电磁辐射的基本原理。
在原子的能级结构中，存在着不同的能级。
原子处于较高的能级时相对较不稳定，而当原子跃迁到较低的能级时，将释放出能量。
这个能量的释放过程，会导致原子的能级发生变化，从而使得原子具有一个特定的频率和波长。
根据普朗克公式，辐射的能量与频率成正比。
因此，从原子发射的频率和波长中，我们可以得知原子的能级结构和跃迁的机制。
原子发射的过程中，能量的释放以电磁波的形式传播出去。
根据麦克斯韦方程组，电磁波具有电场和磁场的变化。
当原子跃迁导致能量释放时，电荷的加速产生了变化的电场和磁场，这种变化以电磁波的形式传播出去，形成了原子发射的现象。
值得注意的是，原子发射是一个无偏向性过程，也就是说，电磁波在空间中传播的方向是随机的，没有明确的偏向性。
这也符合电磁波的波动性质。
总之，原子发射的原理涉及到原子能级的跃迁和能量释放以电磁波的形式传播出去的过程。
通过研究原子发射的频率和波长，我们可以获得关于原子能级结构和跃迁的信息。
原子发射时间和波长宽度
原子发射时间和波长宽度
另一方面，波长宽度是指光谱线的宽度，它反映了原子发射的
光子在频率或波长上的分布范围。
波长宽度可以受到多种因素的影响，包括原子的速度分布、能级跃迁的自然宽度以及多普勒效应等。
在实验中，可以通过光谱仪等设备测量得到发射光谱线的波长宽度。
从原子物理的角度来看，原子发射时间和波长宽度都与原子内
部结构和能级跃迁有关。
原子内部的能级结构决定了发射光子的频
率和波长，而能级跃迁的速率则影响了发射时间。
另外，原子外部
环境的影响也会对波长宽度产生影响，比如在气体中的原子发射与
在固体中的原子发射会有所不同。
在光谱学中，研究原子发射时间和波长宽度可以帮助科学家理
解原子的光谱特性，从而推断原子的能级结构和相互作用过程。
这
些研究对于材料科学、光电子学等领域具有重要意义。
总的来说，原子发射时间和波长宽度是原子物理和光谱学中的
重要参数，它们反映了原子内部结构和光谱特性的重要信息，对于
理解原子的行为和应用于实际技术中都具有重要意义。
原子发射光谱的应用原理
原子发射光谱的应用原理1. 引言原子发射光谱是一种常用的分析技术，广泛应用于物质成分分析、环境监测、金属材料分析等领域。
本文将介绍原子发射光谱的应用原理及其在各个领域的具体应用。
2. 原子发射光谱的基本原理原子发射光谱是通过激发和退激发原子而产生的特定波长的光信号进行分析的方法。
其基本原理可分为以下几个步骤：2.1 原子激发通过热激发、电子束激发或化学反应激发等方法，使样品中的原子处于激发态。
激发态的原子处于较高能级，具有较大的能量差。
不同原子的激发态能级和能量差都是唯一的。
2.2 原子退激发激发态的原子在一定时间后会退激发到基态。
退激发过程中释放出的能量以光子形式发射出来。
退激发过程中，原子会发射出具有特定波长的光信号，称为光谱线。
2.3 光谱分析通过光学仪器（如光电倍增管、光栅光谱仪等）对发射的光信号进行收集和分析。
根据光信号的波长或频率，可以确定激发原子的种类和数量。
3. 原子发射光谱的应用3.1 物质成分分析原子发射光谱在物质成分分析中具有广泛应用。
通过测量样品中特定元素的发射光谱，可以确定样品中该元素的含量。
例如，在环境监测中，原子发射光谱可以用来分析大气中的重金属含量，以评估环境污染程度。
3.2 金属材料分析原子发射光谱在金属材料分析中也有重要应用。
通过测量金属材料样品中的元素发射光谱，可以确定金属材料的成分。
这对于质量控制和材料鉴定具有重要意义。
例如，原子发射光谱可以用来确定不同牌号不锈钢中的铬含量。
3.3 天文学研究原子发射光谱在天文学研究中也发挥着重要作用。
通过天文观测仪器测量星体发射的光谱，可以分析星体的结构和成分。
例如，原子发射光谱可以用来研究恒星的温度、化学组成和演化过程。
4. 结论原子发射光谱是一种重要的分析技术，广泛应用于物质成分分析、环境监测、金属材料分析和天文学研究等领域。
通过测量样品发射的特定波长的光信号，可以准确地确定激发原子的种类和数量。
随着科学技术的不断发展，原子发射光谱在各个领域的应用将会进一步拓展和深化。
原子结构知识：原子和分子光吸收和发射
原子结构知识：原子和分子光吸收和发射原子和分子光吸收和发射光是电磁波，可以表达为波动或粒子，它与物质的相互作用是光学研究的重要课题之一。
在光与物质相互作用中，发生了两个最基本的过程：吸收和发射。
吸收是指原子或分子从光中得到能量，发射则是原子或分子向外辐射能量。
本文将着重介绍原子结构怎样影响光吸收和发射的过程。
原子结构原子是构成物质的基本单位，它包含了原子核和电子云。
原子核是由质子和中子组成的，中心核电荷Z决定了原子的化学性质。
电子云是由电子构成的，处于高能级的电子能吸收光的能量，跃迁到更高的能级，处于低能级的电子则能把能量发射出来，跃迁到更低的能级。
光与原子的交互作用可分为三种类型：弹性散射、非弹性散射和吸收。
其中弹性散射是光与原子的相互作用中最简单的一种，比如太阳光散射。
但是，非弹性散射和吸收过程中均会引起电子能级的改变，从而导致能量的释放或吸收，这两种过程的重点是电子的跃迁。
光吸收当处于低能级的电子吸收光能量时，它跃迁到高能级，形成了一个激发态。
激发态是一种相对不稳定的状态，因为电子更倾向于处于低能级，因此激发态电子会在短时间内返回到基态，同时放出与吸收光子的能量相等的光子，即发生光释放。
光吸收和发射是由电子跃迁引起的，跃迁中电子的能量变化被表示为△E=hυ，其中h为普朗克常数，υ为光的频率。
原子中电子从低能量级跃迁到高能量级时，需要吸收光子能量，即光能必须等于跃迁能量才能被吸收；电子从高能量级跃迁到低能量级时，释放出等于跃迁能量hυ的光能。
因此，同一物质对不同波长的光的吸收和发射能力是不同的，这就是光谱现象。
吸收光谱是物质对不同波长光的吸收强度与波长的关系图，发射光谱是物质在受激条件下产生光的强度随波长的变化关系图。
由于每个物质的原子结构都是独特的，因此它们的吸收光谱和发射光谱也是独特的，是物质特性的重要指标。
分子光吸收和发射相较于原子，分子的能级比较复杂，包括振动能级和转动能级。
因此，分子对光的吸收和发射表现出与原子不同的特性。
朗伯比尔定律 原子发射
朗伯比尔定律原子发射朗伯比尔定律是描述原子发射的一个重要定律，它揭示了原子在热激发下发射光的特性。
本文将从理论解释、实验验证和应用前景等方面，全面介绍朗伯比尔定律及其在科学研究和技术应用中的重要性。
朗伯比尔定律最早由德国物理学家约瑟夫·朗伯于1859年提出，它描述了原子在热激发下发射光的强度与波长的关系。
根据朗伯比尔定律，原子发射的光强度与波长的关系可以用一个简洁的公式来表示，即I(λ) = k/λ^5，其中I(λ)表示波长为λ的光的强度，k 是一个常数。
朗伯比尔定律的理论解释基于原子的辐射过程。
在原子内部，电子处于不同的能级上，当受到热激发或其他外界激发时，电子会从高能级跃迁到低能级。
这个跃迁过程伴随着能量的释放，即光的发射。
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波长。
因此，原子在热激发下发射的光也呈现出离散的波长分布。
为了验证朗伯比尔定律，科学家进行了一系列实验。
他们首先以不同温度加热原子样品，观察并测量样品发射的光谱。
实验结果表明，原子发射的光谱确实符合朗伯比尔定律的预测。
随后，科学家进一步验证了朗伯比尔定律与原子的物理性质之间的关系。
他们发现，原子的发射光谱与其内部结构、能级差以及原子核的特性等密切相关。
朗伯比尔定律在科学研究和技术应用中具有重要意义。
首先，通过研究原子发射光的特性，科学家可以深入了解原子的内部结构和能级分布，揭示原子的量子性质。
这对于研究原子物理、量子力学以及光谱学等领域的发展具有重要意义。
其次，朗伯比尔定律也为光谱分析提供了重要的理论基础。
科学家可以利用朗伯比尔定律来解释和解读样品发射的光谱，从而了解样品的组成和性质。
这在化学、材料科学等领域具有广泛的应用。
此外，朗伯比尔定律还为激光技术的发展提供了指导。
激光是一种高度定向、单色性好的光源，其原理也可以用朗伯比尔定律进行解释。
朗伯比尔定律是描述原子发射光特性的重要定律，它揭示了原子在热激发下发射光的强度与波长的关系。
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原子发射光谱法
简介
原子发射光谱法（AES，atomic emission spectrometry），是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，而进行元素的定性与定量分析的方法，是光谱学各个分支中最为古老的一种。
一般认为原子发射光谱是1860年德国学者基尔霍夫（Kirchhoff G R）和本生（Bunsen R W）首先发现的，他们利用分光镜研究盐和盐溶液在火焰中加热时所产生的特征光辐射，从而发现了Rb和Cs两元素。
其实在更早时候，1826年泰尔博（Talbot）就说明某些波长的光线是表征某些元素的特征。
从此以后，原子发射光谱就为人们所注视。
编辑本段原子发射光谱的产生
物质是由各种元素的原子组成的，原子有结构紧密的原子核，核外围绕着不断运动的电子，电子处在一定的能级上，具有一定的能量。
从整个原子来看，在一定的运动状态下，它也是处在一定的能级上，具有一定的能量。
在一般情况下，大多数原子处在最低的能级状态，即基态。
基态原子在激发光源（即外界能量）的作用下，获得足够的能量，外层电子跃迁到较高能级状态的激发态，这个过程叫激发。
处在激发态的原子是很不稳定的，在极短的时间内（10s）外层电子便跃迁回基态或其它较低的能态而释放出多余的能量。
释放能量的方式可以是通过与其它粒子的碰撞，进行能量的传递，这是无辐射跃迁，也可以以一定波长的电磁波形式辐射出去，其释放的能量及辐射线的波长（频率）要符合波尔的能量定律。
编辑本段分析过程
原子发射光谱分析的过程，一般有光谱的获得和光谱的分析两大过程。
具体可分为： 1. 试样的处理要根据进样方式的不同进行处理：做成粉末或溶液等，有些时候还要进行必要的分离或富集； 2. 样品的激发在激发源上进行，激发源把样品蒸发、分解原子化和激发； 3. 光谱的获得和记录从光谱仪中获得光谱并进行记录； 4. 光谱的检测用检测仪器进行光谱的定性、半定量、定量分析。
编辑本段主要优点
1. 多元素同时检出能力强
可同时检测一个样品中的多种元素。
一个样品一经激发，样品中各元素都各自发射出其特征谱线，可以进行分别检测而同时测定多种元素。
2. 分析速度快
试样多数不需经过化学处理就可分析，且固体、液体试样均可直接分析，同时还可多元素同时测定，若用光电直读光谱仪，则可在几分钟内同时作几十个元素的定量测定。
3. 选择性好
由于光谱的特征性强，所以对于一些化学性质极相似的元素的分析具有特别重要的意义。
如铌和钽、锆和铪，十几种稀土元素的分析用其他方法都很困难，而对AES来说则是毫无困难之举。
4. 检出限低
一般可达0.1～1µg·g，绝对值可达10～10。
用电感耦合等离子体（ICP）新光源，检出限可低至ng·mL数量级。
5. 用ICP光源时，准确度高，标准曲线的线性范围宽，可达4～6个数量级。
可同时测定高、中、低含量的不同元素。
因此ICP－AES已广泛应用于各个领域之中。
6. 样品消耗少，适于整批样品的多组分测定，尤其是定性分析更显示出独特的优势。
编辑本段缺点
1. 在经典分析中，影响谱线强度的因素较多，尤其是试样组分的影响较为显著，所以对标准参比的组分要求较高。
2. 含量（浓度）较大时，准确度较差。
3. 只能用于元素分析，不能进行结构、形态的测定。
4. 大多数非金属元素难以得到灵敏的光谱线。
编辑本段有关术语
激发电位（激发能）: 原子中某一外层电子由基态激发到高能态所需要的能量，称该高能态的激发电位，以电子伏特（eV）表示；电离电位（电离能）: 把原子中外层电子电离所需要的能量，称为电离电位，以eV表示；共振线: 原子中外层电子从基态被激发到激发态后，由该激发态跃迁回基态所发射出来的辐射线，称为共振线。
而由最低激发态（第一激发态）跃迁回基态所发射的辐射线，称为第一共振线，通常把第一共振线称为共振线。
共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，一般是该元素最强的谱线；
原子线: 由原子外层电子被激发到高能态后跃迁回基态或较低能态，所发射的谱线称为原子线，在谱线表图中用罗马字“Ⅰ”表示；离子线: 原子在激发源中得到足够能量时，会发生电离。
原子电离
失去一个电子称为一次电离，一次电离的离子再失去一个电子称为二次电离，依此类推。
离子也可能被激发，其外层电子跃迁也发射光谱，这种谱线称为离子线。
一次电离的离子发出的谱线，称为一级离子线，用罗马字“Ⅱ”表示。
二次电离的离子发出的谱线，称为二级离子线，用罗马字“Ⅲ”表示。