发射谱线强度

原子由某一激发态 i 向低能级 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 Ni N 0 e kT g0 E
gi 、g0为激发态与基态的统计权重； Ei ：为激发能；k为 玻耳兹曼常数；T为激发温度； 发射谱线强度： Iij = Ni Aijhij h为Plank常数；Aij两个能级间的跃迁几率； ij发射谱线
第六章
原子发射光谱法 第二节 原子发射光谱 法的基本原理
一、原子发射光谱的产生 二、谱线强度 三、谱线自吸与自蚀
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一、原子发射光谱的产生
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）； 热能、电能 基态元素M
离子线:离子由第一激发态到基态的跃迁
(离子发射的谱线) 其与电离能大小无关，离子的特征共振线。 原子谱线表：I 表示原子发射的谱线；
II 表示一次电离离子发射的谱线；
III表示二次电离离子发射的谱线； Mg I 285.213nm ；II 279.553 nm；Ⅲ182.897
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二、谱线强度
E
特征辐射
激发态M*
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Na 能级图
由各
种高能级
跃迁到同 一低能级 时发射的 一系列光
谱线；
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K 元 素 的 能Βιβλιοθήκη Baidu级 图
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Mg 元素的能级图
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原子的共振线与离子的电离线
第一共振线: 原子由第一激发态到基态的跃迁。
最易发生，能量最小；
自吸：中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收，使
辐射强度降低的现象。 元素浓度低时，不出现自吸。随 浓度增加，自吸越严重，当达到一定 值时，谱线中心完全吸收，如同出现 两条线，这种现象称为自蚀。
谱线表，r：自吸；R：自蚀；
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的频率。将Ni代入上式，得：
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谱线强度
gi I ij Aij h ij N 0 e g0
影响谱线强度的因素：
Ei kT
（1）激发能越小，谱线强度越强；
（2）温度升高，谱线强度增大，但
易电离。
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三、谱线的自吸与自蚀
等离子体：以气态形式存在的包含分子、离子、电子等 粒子的整体电中性集合体（电离度 α 大于 0.1%）。等离子体 内温度和原子浓度的分布不均匀，中间的温度、激发态原子 浓度高，边缘反之。