原子吸收光谱的发展历史解读
原子吸收光谱法原理示意图
原子吸收光谱法原理1、光的简短历史人们可以追溯到17世纪，当时艾萨克-牛顿爵士发现，当白光通过玻璃棱镜时，会分解成其组成的光谱颜色[1]。
从这项工作中，他提出了光的体质理论（光由粒子组成的事实），而不是只具有波的性质，这为近两个世纪后的一些发现打开了大门。
英国化学家沃拉斯顿是第一个观察到太阳光谱中的暗线的人，这些暗线后来被称为弗劳恩霍夫线。
1832年，布鲁斯特得出结论，大气层中的原子蒸气吸收了来自太阳的一些辐射，从而探测到了这些线。
本生和基尔霍夫很快证明，每种化学元素在加热到炽热时都有一种特有的颜色或光谱（例如，钠（Na）的黄色；钾（K）的紫色）。
他们能够在实验室中重现在太阳光谱中观察到的黑线，从而能够通过发射光谱识别日冕中的吸收原子。
艾伦-沃尔什[2]，一位出生于兰开夏郡的物理学家，在20世纪50年代初的某个周日早晨，在他的花园里工作时，一个能解决巨大分析化学难题的想法突然出现在他的脑海中：如何通过光谱学精确测量金属元素的小浓度。
光谱学的正常程序是汽化一个元素并测量其发射光谱，但这种技术有缺陷，产生的结果不准确。
沃尔什决定测量吸收，而不是发射。
到了星期一早上的茶点，他表明这是可以做到的。
他又花了几年时间说服制造商使用原子吸收光谱法（AAS）来检测金属，但他最终成功了。
今天，大多数分析实验室都会拥有至少一台原子吸收分光光度计。
2、什么是原子吸收光谱？AAS是一种分析技术，用于确定样品中金属原子/离子的浓度。
金属占地球化学元素的75%左右。
在某些情况下，材料中的金属含量是可取的，但金属也可能是污染物（毒物）。
因此，测量金属含量在许多不同的应用中是至关重要的，我们将在本文的后面探讨。
现在只需要说，它在质量控制、毒理学和环境测试中找到了用途，仅举几例。
3、原子吸收光谱法的原理是什么？AAS的基本原理可以表述如下。
首先，所有的原子或离子都能吸收特定的、独特波长的光。
例如，当一个含有铜（Cu）和镍（Ni）的样品暴露在铜的特征波长的光下时，那么只有铜原子或离子会吸收这种光。
原子吸收光谱的发展历史
原子吸收光谱的发展历史
最早的原子吸收光谱研究可以追溯到19世纪中叶，当时物理学家开
展了关于原子的光谱学研究。
在1820年代，德国物理学家约瑟夫·冯塔
施（Joseph von Fraunhofer）通过分析太阳光的光谱线，发现了一系列
的黑线，即后来被称为弗朗福线。
这些线显示了太阳光经过星际物质吸收
后的特征，为后来原子吸收光谱的研究奠定了基础。
20世纪中叶，原子吸收光谱的研究进入了一个全新的阶段。
此时，
随着技术的进步和光学设备的改进，科学家们能够测量更高精度的光谱数据。
这些数据为原子吸收光谱的研究提供了更全面、准确的基础。
1955年，杜瓦兹（A. Walsh）和托尔曼（E. J. W. Verwey）等科学
家开发了一种新的原子吸收光谱方法，被称为火焰光谱法（flame photometry）。
这种方法使用火焰中的金属盐溶液作为原子样品，通过检
测过程中光的吸收现象来确定样品中金属元素的含量。
火焰光谱法的出现
极大地促进了原子吸收光谱研究的发展，提高了分析化学的准确性和效率。
20世纪后期，随着激光技术的进步，原子吸收光谱得到了更大的发展。
激光具有单色性强、方向性好和亮度高的特点，能够提供高度集中的
光束，使得原子吸收光谱的测量更加精确和可靠。
至今，原子吸收光谱已经成为一种成熟、广泛应用的分析技术，在环
境监测、食品检测、药物分析等领域发挥着重要作用。
随着仪器设备和检
测方法的进一步改进，相信原子吸收光谱在未来将能够为科学家们提供更
多高效、准确的分析手段，推动分析化学领域的发展。
原子吸收光谱的发展历史解读
原子吸收光谱的发展历史解读最早的原子吸收光谱研究可以追溯到19世纪30年代。
当时，科学家发现不同的物质在燃烧或加热时会发射出特定的颜色光线。
同时也观察到当光线通过物质之后，会被物质吸收或减弱。
这种现象被称为吸收光谱。
最初的研究集中于火焰光谱，科学家们先后研究了碱金属、碱土金属和一些过渡金属的光谱。
他们发现，每种不同元素和化合物都有特定的光谱图案，这为元素的鉴定提供了有力的工具。
其中，焰光光谱是最早被研究的，因为通过加热或燃烧物质产生的火焰很容易获得。
19世纪中叶，随着火焰光谱研究的深入，科学家们开始尝试将物质放入气态或蒸气态中进行实验。
G. R. Kirchhoff和R. Bunsen是其中的两位重要研究者。
他们利用分光镜和火焰，研究了各种不同元素的光谱特性。
他们首次提出了吸收光谱的定量分析方法，并发展了分析谱线强度和浓度之间的关系。
这项工作为后来的光谱分析方法奠定了基础。
到了19世纪末和20世纪初，科学家们开始使用电弧光谱和电泳光谱进行研究。
电弧光谱的原理是利用高温电弧使物质气化，然后通过分光镜观察光谱。
电泳光谱则是通过在电场中移动物质分子，观察它们的吸收光谱。
这两种技术的发展为吸收光谱的分析提供了更广泛的范围。
20世纪初期，吸收光谱的研究进一步发展，特别是在原子物理学的兴起中，量子力学和统计学的应用为光谱学提供了新的解释和理论支持。
尼尔斯·玻尔对光谱的量子解释被广泛接受，他发展了玻尔模型来解释电子在原子中的能级和光谱的产生方式。
到了20世纪后期和21世纪初，随着科技的进步，原子吸收光谱在分析测试领域得到了广泛应用。
先进的光谱仪器设备和计算机技术的发展，使得光谱分析的精度和灵敏度得以提高。
原子吸收光谱被广泛应用于环境监测、农业科学、食品安全等领域，为人们提供了准确和可靠的测试手段。
总结起来，原子吸收光谱的发展历史经历了从焰光光谱到电弧光谱和电泳光谱的阶段，同时在理论上得到了量子力学的解释和支持。
第8章 原子吸收光谱分析
三、引起吸收线变宽的因素 a、自然宽度（natural width） 用Δ ν N 表示。 b、多普勒变宽(Doppler broadening) 用Δ ν D 表示。表达式见图8-3。 c、压力变宽（包括劳伦兹变宽、共振变 宽），它们分别用Δ ν L 和Δ ν R表示。 d、其它因素变宽，如场致变宽、自吸效应等。 它们之间的关系式为：
二、原子吸收光谱分析法及其常规模式
原子吸收光谱分析
是基于物质所产生 的原子蒸气对特定 谱线（待测元素的 特征谱线）的吸收 作用来进行定量分 析的一种方法。 分析模式见示意图。
●原子吸收和原子发射是相互联系的两种相反过程。
Comparison of AAS and AES
因此，AAS和AES法在所使用的仪器和测定方法上有 相似之处，亦有不同点。 ●由于原子的吸收线比发射线的数目少得多，这样 谱线重叠的几率小得多。而且空心阴极灯一般并不 发射那些邻近波长的辐射线，因此其它辐射线干扰 较小。因此，AAS法的选择性高、干扰少且易于克 服。 ●在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态原 于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分 原子。因此，原子吸收具有较高的灵敏度。
（2）冷原子化法
原子化温度为常温。
பைடு நூலகம்
T [ D ( L R N ) ]
2
2 1/ 2
四、积分吸收和峰值吸收
在吸收线轮廓内，吸收系数的值会随吸收光
子的波长变化而变化，要表示原子蒸气吸收的全
部能量，就必须在吸收线所在的波长区间进行积
分运算，所得结果简称为积分吸收值。
从理论上，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射
E0 基态能级 E1、E2、E3为激发态能级 因此，A 产生吸收光谱； B 产生发射光谱。 电子从基态跃迁到能量最低 的激发态(第一激发态)时要吸收 一定频率的光(谱线) ，这种谱 线称为共振吸收线；当它再跃迁 回基态时，则发射出同样频率的 光(谱线)，这种谱线称为共振发 射线(它们都简称共振线)。
大学课件原子吸收光谱分析方法的历史发展
2 吸收线的轮廓
原子吸收光谱线轮廓图
2 最大吸收系数 Kv K0
3. 谱线半
谱线变宽因素（Line broadening）
1. 自然变宽：
无外界因素影响时谱线具有的宽度。其大小为
N
1 k 2
（K 为激发态寿命或电子在高能级上停留的时间，10-7-10-8 s）
外界压力增加——谱线中心频率0位移、形状和宽度发生变化——
发射线与吸收线产生错位——影响测定灵敏度； 温度在1500-30000C之间，压力为1.01310-5Pa ——热变宽和压变宽
有相同的变宽程度；
火焰原子化器——压变宽为主要；石墨炉原子化器——热变宽为主 要。
三、原子吸收值与元素浓度的关系
3.碰撞（Collisional broadening）变宽
吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起的变宽。它是由 于碰撞使激发态寿命变短所致。外加压力越大，浓度越大，变宽越显著。 可分为 a） Lorentz （劳伦兹）变宽：待测原子与其它原子之间的碰撞。变宽在 10-3nm。 b） Holtzmark （赫尔兹马克）变宽：待测原子之间的碰撞，又称共振变 宽；但由于 AAS 分析时，待测物浓度很低，该变宽可勿略。
组成类型
单道单光束
单道双光束
火焰原子化器
单色器
空心阴极灯
雾化器和雾化室
光电倍增管
数据处理和仪器控制
空 心 阴 极 灯
原 子 化 器
单 色 器
检 测 器
处 理 与 控 制
一、光源
1.原子吸收对光源的要求
a.发射锐线光，以满足峰值吸收的要求； b.发射待测元素的共振线； c.辐射稳定的光强。
原子光谱学的历史
原子光谱学的历史
原子光谱学是研究原子在特定条件下吸收和发射光辐射的学科，其历史可以追溯到18世纪末。
以下是原子光谱学的主要历史
发展：
1. 18世纪末至19世纪初：最早的原子光谱研究可以追溯到约
瑟夫·冯·弗拉·荷夫和威廉·海因里希·沃斯坎宁的工作。
他们分
别发现了氢原子和其它元素的光谱现象，并提出了一些基本规律。
2. 19世纪：光谱学的研究进一步深入。
格罗特里安·基尔霍夫、安格斯特·昂斯特罗姆和他们的学生们通过观察氢原子和其它
元素的光谱，提出了基尔霍夫规则和昂斯特罗姆定律，对光谱线的频率和波长的关系进行描述。
3. 20世纪上半叶：量子力学的出现使得原子光谱学得到了更
加严谨的理论解释。
尤金·鲍尔和亚伯拉罕·彼得·里特在1920
年代提出了量子力学描述原子结构的模型，这一模型能够解释光谱线的位置和强度。
4. 20世纪中叶：原子光谱学在天体物理学和化学中的应用得
到了广泛发展。
研究人员通过观察星系和星际空间中的光谱，发现了一些新的元素和物质。
5. 近现代：随着科学技术的进步，原子光谱学的应用范围进一步扩大。
包括激光光谱学、原子吸收光谱法等在内的新技术不断涌现，为物质分析、环境监测等领域提供了强大的工具。
总之，原子光谱学的历史经历了对光谱现象的观察和实验研究、基于量子力学的理论解释以及应用的不断发展和创新，其研究成果为我们深入理解原子结构和物质性质提供了重要依据。
原子吸收光谱法PPT讲稿
赫尔兹马克变宽△νR 随待测元素原子密度升高而 增大，在原子吸收法中，测定元素的含量较低， △νR一般可忽略不计。
碰撞变宽都与气体压力有关：压力升高，粒子间 相互碰撞加剧，碰撞变宽越严重，因此碰撞变宽 又称压力变宽。
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(4) 自吸变宽 光源空心阴极灯内，共振发射线被灯内同种基态
宽）和自吸变宽影响。
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2. 基态原子数与原子化温度的关系
原子吸收光谱是利用待测元素气态基态原子对同 种原子的特征辐射的吸收来测定的。
样品在分析前需原子化，而原子化过程中试样原 子不可能全部处于基态，部分原子处于激发态。
基态原子化程度愈高，原子吸收光谱法的灵敏度 也愈高。
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元素的特征谱线：
各种元素的原子结构和外层电子排布不同：从 基态 激发态跃迁吸收能量不同，所产生的 共振吸收线具有特征性和选择性。
各种元素的基态 第一激发态跃迁最易发生， 吸收最强，是最灵敏线，是各种元素的特征谱 线。
利用基态原子蒸气对该原子特征谱线的吸收可 以进行定量分析。
- 10 -
在一定条件的热平衡状态下，激发态原子数Ni和 基态原子数N0之间的关系可以用玻耳兹曼方程表 示：
Ni gi exp Ei N0 g0 kT
式中，gi和g0分别为激发态和基态的统计权重， Ei为激发能。
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Ni gi exp Ei N0 g0 kT
温度越高，Ni/N0值愈大；在相同温度下，激发能 Ei小的元素其Ni/N0值愈大。
1960年以后，得到迅速发展，成为测定微量或 痕量金属元素的可靠分析方法。
-3-
2. 原子吸收光谱法的特点
✓ 检出限低：10-10 ～ 10-14 g。 ✓ 准确度高：1%～5%。 ✓ 选择性高：一般情况下共存元素不干扰。 ✓ 应用范围广：可测定70多个元素（各种样
第2章原子吸收光谱分析
2.1.2谱线轮廓与谱线宽度 2.1.2谱线轮廓与谱线宽度 谱线轮廓
吸收光谱与发射光谱的关系 共振线与吸收线
从基态 跃迁第一激发态，又回到基 跃迁第一激发态，又回到基 态，发射出光谱线，称共振发射线 态，发射出光谱线，称共振发射线。 共振发射线。 同样从基态跃迁 同样从基态跃迁至第一激发态所产生的吸 共振吸收线（简称为共振线）。 收谱线称为共振吸收线 收谱线称为共振吸收线（简称为共振线）。
第2 章
原子吸收光谱分析
Atomic absorption spectroscopy AAS
2.1.1 一、历史
概述
原子吸收光谱法是一种基于待测基态原子对特征 谱线的吸收而建立的一种分析方法。这一方法的发展 经历了3 经历了3个发展阶段：
1、原子吸收现象的发现
• 1802年Wollaston发现太阳光谱的暗线； 1802年Wollaston发现太阳光谱的暗线； • 1859年Kirchhoff和 Bunson解释了暗线产生的原因； 1859年Kirchhoff和 Bunson解释了暗线产生的原因；
3、电热原子化技术的提出
1959年里沃夫提出电热原子化技术，大大提高了原子吸收的 灵敏度
二、原子吸收光谱法的特点
1、灵敏度高（火焰法：1 ng/ml，石墨炉100-0.01 pg)； 2、准确度好（火焰法：RSD <1%，石墨炉 3-5%） 3、选择性高（可测元素达70个，相互干扰很小） 缺点：不能多元素同时分析
火焰原子化条件的选择
火焰类型 燃气-助燃气比例 测量高度
原子化过程
试样 雾化为雾滴 雾滴蒸发成固体颗粒 固体颗粒蒸发产生分子 分子 原子 激发分子 离子
火焰原子化器特点. 火焰原子化器特点.
原子吸收光谱
仪器及其结 构
空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压气体的放电管。主要是由一个阳极 和一个空心阴极组成。阴极为空心圆柱形，由待测元素的高纯金属和合金直 接制成，贵重金属以其箔衬在阴极内壁。阳极为钨棒，上面装有钛丝或钽片 作为吸气剂。灯的光窗材料根据所发射的共振线波长而定，在可见波段用硬 质玻璃，在紫外波段用石英玻璃。制作时先抽成真空，然后再充入压强约为 267 ~ 1333 Pa的少量氖或氩等惰性气体，其作用是 载带电流、使阴极产生 溅射及激发原子发射特征的锐线光谱。 由于受宇宙射线等外界电离源的作用，空心阴极灯中总是存在极少量的 带电粒子。当极间加上300 ~ 500V电压后，管内气体中存在着的、极少量阳 离子向阴极运动，并轰击阴极表面，使阴极表面的电子获得外加能量而逸
仪器及其结 构
1、雾化器（喷雾器） 喷雾器是火焰原子化器中的重要不部件。它的作用 是将试液 变成细雾。雾粒越细、越多，在火焰中生成的基态自由原子就越多。 目前，应用最广的是气动同心型喷雾器。喷雾器喷出的雾滴碰到玻 璃球上，可产生进一步细化作用。生成的雾滴粒度和试液的吸入率， 影响测定的精密度和化学干扰的大小。目前，喷雾器多采用不锈钢、 聚四氟乙烯或玻璃等制成。 2、雾化室 雾化室的作用主要是 除大雾滴，并使燃气和助燃气充分混合， 以便在燃烧时得到稳定的火焰。其中的扰流器可使雾滴变细，同时 可以阻挡大的雾滴进入火焰。一般的喷雾装置的雾化效率为5 ~ 15%。 3、燃烧器 试液的细雾滴进入燃烧器，在火焰中经过干燥、熔化、蒸发和 离解等过程后，产生大量的基态自由原子及少量的激发态原子、离 子和分子。通常要求燃烧器的原子化程度高、火焰稳定、吸收光程 长、噪声小等。燃烧器有单
基本原理
二、谱线变宽
没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。它 与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽 度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为 10-5nm数量级。 1，多普勒变宽 由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐 射原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观 测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应， 使谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运 动产生的，所以又称为热变宽，一般可达10-3nm，是谱 线变宽的主要因素。 2，压力变宽 由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电 子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变 宽。压力变宽通常随压力增大而增大。
原子发射原子吸收光谱的发展
原子发射原子吸收光谱的发展一、引言原子发射和原子吸收光谱法是一种广泛用于元素分析和痕量测定的方法。
自20世纪初期开始，该方法就因其高精度、高灵敏度和高分辨率等优点，在多个领域得到了广泛应用。
随着科学技术的不断进步，原子发射和原子吸收光谱法也在不断发展和完善。
本文将从技术改进、应用拓展、理论深化、多维分析和联用技术等方面，对原子发射原子吸收光谱的发展进行概述。
二、技术改进1.光源技术：随着激光技术的不断发展，激光作为激发光源在原子发射和原子吸收光谱法中得到了广泛应用。
激光具有高功率密度、单色性好和脉冲宽度窄等优点，可以获得更高质量的光谱信息，提高测量的灵敏度和准确性。
2.分光技术：随着光栅、棱镜和干涉仪等分光技术的不断发展，原子发射和原子吸收光谱法的分辨率和灵敏度得到了进一步提高。
这些分光技术可以实现对光谱的精细测量和分析，为痕量元素的测定提供了更准确的方法。
3.检测技术：随着光电倍增管、电荷耦合器件和光子计数器等检测技术的发展，原子发射和原子吸收光谱法的检测限得到了显著降低。
这些检测技术可以实现对痕量元素的精确测量，为环境监测、食品安全等领域提供了有力的技术支持。
三、应用拓展1.环境监测：原子发射和原子吸收光谱法在环境监测领域得到了广泛应用。
通过对大气、水体和土壤中的元素含量进行测定，可以评估环境质量，为环境保护提供科学依据。
2.食品安全：在食品安全领域，原子发射和原子吸收光谱法可用于检测食品中的重金属元素、农药残留和添加剂等有害物质，保障人民群众的饮食安全。
3.地质学：在地质学领域，原子发射和原子吸收光谱法可用于分析岩石、矿石和土壤中的元素组成和含量，为地质勘查、资源开发和地球化学研究提供重要数据。
4.医学：在医学领域，原子发射和原子吸收光谱法可用于分析生物样品中的元素含量，为疾病诊断和治疗提供依据。
例如，通过测定人体血液中的微量元素含量，可以评估人体的健康状况。
四、理论深化随着量子力学和光谱学理论的不断发展，原子发射和原子吸收光谱法的理论基础得到了进一步深化。
原子吸收光谱分析概述及其优缺点
1原子吸收光谱分析AAS(atomic absorption spectroscopy)概述来源：分析行业原子吸收光谱分析法（AAS）是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。
原子吸收分光光度法和我们以前在分析化学中学过的吸光光度法有很多的相似之处。
这里将通过对比的方式，在简单的复习一般吸光光度法的基础上引入原子吸收分光光度法的概念。
1.1 原子吸收光谱研究的历史人们对光吸收现象的研究始于18世纪初叶。
光吸收现象是指光辐射在通过晶体或液体介质后，其辐射的强度和方式会发生变化的现象。
通过研究这种光辐射吸收现象，人们注意到：原始的光辐射在经过吸收介质后，能量可以分为三个部分：（1）散射的，（2）被吸收的，（3）发射的辐射。
根据粒子从基态到激发态对辐射的吸收原理可以建立各种吸收光谱法，如分子、原子吸收光谱分析；相反，根据粒子从激发态到基态的光能辐射可以建立各种荧光发射光谱分析，只是在测量方向上和光路垂直。
原子吸收光谱法发展经历了这样的几个发展阶段：1.1.1 对原子吸收现象的初步认识因为太阳光是最普通的光源，所以光谱学和吸收光谱法的历史，与对太阳光的观察是紧密相联的。
文献中有记载最早的对原子吸收光谱现象的发现是在1802年，伍朗斯顿(W.H.Wollasto n)在研究太阳连续光谱时，曾指出在太阳连续光谱中存在着许多条的暗线。
几年以后，弗兰霍夫（Fraunhofer）在研究太阳连续光谱时，又独立地再次观察到了这些暗线，并详细地研究了这种现象，所以人们称这些暗线为弗兰霍夫线，但在当时还没有人能阐明产生这种暗线的原因。
1832年，研究其它现象的英国人布鲁斯特(D. Brewster) 首先对弗兰霍夫线产生的原因作了基本上是正确的解释。
在对白光通过一氧化氮时的谱线吸收现象进行了观察后，他认为弗兰霍夫线是由于太阳外围大气圈中比光源温度低的气体吸收了从光源发出的光的缘故。
然而真正对这种吸收现象作出确切解释的还是本生(R. Bu nsen)和克希荷夫(G. Kirchhoff)。
原子吸收光谱仪的发展历史
原子吸收光谱法或原子吸收分光光度法AAS，是一种根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素含量的方法，具有选择性好、测定精密度高、适用范围广、准确及简便快速等诸多优点，可用于约七十种金属元素及某些非金属元素的定量测定。
原子吸收光谱仪作为一款经典的分析仪器，在食品、农业、地质、冶金、环境保护、化学工程、生物工程、医疗卫生、机械制造等多个领域有广泛的应用，在我国也形成了较为稳定的市场。
今天我们来看看原子吸收光谱的发展历史。
阶段一：原子吸收现象的发现与科学解释：早在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳连续光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。
1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱时，再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线的原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。
1859年，克希荷夫（G.Kirchhoff）与本生（R.Bunson）在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实，断定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的钠辐射吸收的结果。
阶段二：原子吸收光谱仪器的产生：原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从1955年开始的。
这一年澳大利亚的瓦尔西(A.Walsh)发表了他的著名论文'原子吸收光谱在化学分析中的应用'奠定了原子吸收光谱法的基础。
50年代末和60年代初，Hilger, Varian Techtron及Perkin -Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。
到了60年代中期，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。
阶段三：电热原子吸收光谱仪的产生:1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论文。
电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到10-12-10-14g,使原子吸收光谱法向前发展了一步。
原子光谱学的历史与发展
原子光谱学的历史与发展原子光谱学是一门研究原子发射、吸收和散射光的学科，它的发展与原子结构理论的演进密切相关。
本文将从历史和发展两个方面探讨原子光谱学的演变。
一、历史回顾原子光谱学的起源可以追溯到19世纪初。
当时，科学家们开始研究气体放电现象，并发现气体放电产生的光线具有特定的颜色。
这一发现引发了人们对光的性质和原子结构的探索。
在1830年代，德国科学家冯·斯特劳斯发现了氢光谱中的一系列谱线，并将其归因于氢原子的特定能级跃迁。
这一发现为后来的原子光谱学奠定了基础。
随着时间的推移，科学家们逐渐发现了其他元素的光谱特征。
1860年，德国化学家基尔霍夫发现了太阳光谱中的一系列暗线，这些暗线与地球上的某些元素的光谱线相匹配。
这一发现引发了人们对太阳和其他星体组成的研究。
二、发展进展19世纪末至20世纪初，原子光谱学得到了迅猛发展。
英国科学家卢瑟福提出了原子核模型，解释了光谱线的产生机制。
他认为，原子核中的正电荷与电子之间的相互作用导致了能级跃迁和光谱线的出现。
随着量子力学理论的兴起，原子光谱学进入了一个新的阶段。
1926年，德国物理学家薛定谔提出了薛定谔方程，成功解释了氢原子的光谱特征。
这一理论为原子光谱学的发展提供了强有力的工具。
20世纪中叶，原子光谱学进一步发展，涉及到更多元素的研究。
科学家们发现了许多新的谱线，并通过比较光谱特征来确定元素的存在和浓度。
这一技术被广泛应用于化学分析、天体物理学和环境监测等领域。
随着科学仪器的进步，原子光谱学的研究手段也得到了改进。
20世纪末，激光技术的发展使得科学家们能够更精确地测量和分析原子光谱。
激光诱导击穿光谱（LIBS）和激光诱导荧光光谱（LIFS）等新技术的出现，为原子光谱学的应用提供了更多可能性。
三、应用前景如今，原子光谱学已经成为化学、物理、天文学等领域中不可或缺的工具。
它被广泛应用于元素分析、材料表征、环境监测和天体物理学研究等方面。
在元素分析方面，原子光谱学可以精确测量样品中各种元素的浓度和组成。
原子吸收光谱法
管式石墨炉
原子化过程分为干燥、灰化（去除基体）、原子化、净化 （去除残渣） 四个阶段，待测元素在高温下生成基态原 子。
单色器
• 作用：将待测元素的共振线与其他发射线分开，因 此对单色器要求不高。
• 光谱通带：用来表示单色器将相邻谱线分开的能力， 可以认为单色器出射光束波长区间宽度。
• S = D W 式中 D为仪器倒线色散率(单位：nm/mm)， W为狭缝宽度
四、原子吸收的测量
• 1积分吸收法：在吸收线轮廓内，吸收系数的积分为 积分吸收。积分吸收与原子蒸气吸收辐射的原子数
目成正比，即 K d KN ，
但是测定谱线宽度仅为10– 3nm的积分吸收，需要分 辨率很高的色散仪器，这是难以实现的。
• 2．峰值吸收：如果采用发射线半宽度比吸收线半宽 度窄得多的锐线光源，并且发射线中心频率与吸收 线中心频率一致，则不需要高分辨率仪器，而只需 要将分析线与其他谱线分离，就可以测量峰值吸收 系数。峰值吸收系数与基态原子浓度成线性关系。 即K0 = KN0
• 几种常用火焰：乙炔—一氧化二氮 、 乙炔—空气 、 氢气—空气。
非火焰原子化器
• 利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等， 使试样中待测元素形成基态原子，其中以 高温石墨炉应用最为广泛。
• 优点：取样量少，绝对灵敏度高，有利于 难熔氧化物的原子化；
• 缺点：基体效应、化学干扰多，重现性差。
管式石墨炉
• 3．灯电流：选择最大电流的1/3~2/3 为宜。
实验技术和方法
• 4．原子化条件，选择火焰，调节燃助比、 燃烧器高度。在火焰区内，自由基态原子 分布是不均匀的，使从自由基态原子浓度 最大区域(原子化区)经过，可由实验确定。
• 5．进样量：太小，信号弱，太大，对火焰 有冷却效应(石墨炉中增加除残难度)，可通 过实验确定。
原子吸收和原子荧光光谱分析法
一、共振线
基态 第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。
产生共振吸收线〔简称共振线〕
吸收光谱
激发态 基态
发射出一定频率的辐射。
产生共振吸收线〔也简称共振线〕
发射光谱
1〕各种元素的原子构造和外层电子排布不同， 基态 第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。
2〕各种元素的基态 第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。
〔1〕待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物， 致使参与吸收的基态原子减少。
例：a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物
b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。
〔2〕待测离子发生电离反响，生成离子，不产生吸收， 总吸收强度减弱，电离电位≤6eV的元素易发生电离，火焰 温度越高，干扰越严重，〔如碱及碱土元素〕。
由于原子互相碰撞使能量发生略微变化。
劳伦兹变宽：待测原子和其他原子碰撞。 赫鲁兹马克变宽：同种原子碰撞。
在一般分析条件下ΔVo为主
。
mm。而原子吸收线的半宽度：10-3mm。
假设用一般光源照射时，吸收 光的强度变化仅为0.5%。灵敏 度极差
假设将原子蒸气吸收的全部能 量，即谱线下所围面积测量出 〔积分吸收〕。那么是一种绝 对测量方法，如今的分光装置 无法实现。
ccc/ΔA 单位： μg(mol 1%)-1 3．特征质量
〔二〕检出极限
在适当置信度下，能检测出的待测元素的最小浓度或最
小量。用接近于空白的溶液，经假设干次〔10-20次〕重复
测定所得吸光度的标准偏向的3倍求得。
1．火焰法
cDL=3Sb/Sc
单位：μg ml-1
2．石墨炉法
mDL=3Sb/Sm
Sb：标准偏向
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原子吸收光谱的发展历史
第一阶段原子吸收现象的发现与科学解释
早在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳连续光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。
1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱时，再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线的原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。
1859年，克希荷夫
（G.Kirchhoff）与本生（R.Bunson）在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实，断定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的钠辐射吸收的结果。
第二阶段原子吸收光谱仪器的产生
原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从1955年开始的。
这一年澳大利亚的瓦尔西(A.Walsh)发表了他的著名论文'原子吸收光谱在化学分析中的应用'奠定了原子吸收光谱法的基础。
50年代末和60年代初，Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。
到了60年代中期，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。
第三阶段电热原子吸收光谱仪器的产生
1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论文。
电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到
10-12-10-14g,使原子吸收光谱法向前发展了一步。
近年来,塞曼效应和自吸效应扣除背景技术的发展,使在很高的的背景下亦可顺利地实现原子吸收测定。
基体改进技术的应用、平台及探针技术的应用以及在此基础上发展起来的稳定温度平台石墨炉技术(STPF)的应用,可以对许多复杂组成的试样有效地实现原子吸收测定。
第四阶段原子吸收分析仪器的发展
随着原子吸收技术的发展，推动了原子吸收仪器的不断更新和发展，而其它科学技术进步，为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。
近年来，使用连续光源和中阶梯光栅，结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器，设计出了微机控制的原子吸收分光光度计，为解决多元素同时测定开辟了新的前景。
微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构，提高了仪器的自动化程度，改善了测定准确度，使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。
联用技术(色谱-原子吸收联用、流动注射-原子吸收联用)日益受到人们的重视。
色谱-原子吸收联用，不仅在解决元素的化学形态分析方面，而且在测定有机化合物的复杂混合物方面，都有着重要的用途，是一个很有前途的发展方向。