元素常用光谱特征线
第04章 原子吸收光谱16
3. 压变宽（Pressure effect）
吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起的变宽，又称为碰撞 变宽（Collisional broadening）。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 变宽：待测原子与其它原子之间的碰撞。变宽在10-3nm。 b） Holtzmark 变宽：待测原子之间的碰撞，又称共振变宽；但由于
可测70 种元素 ⑹ 用样量小
FAAS进样量3~6mL/min，微量进样可小至10µL~50µL。 GFAAS液体进样量为10µL~20µL，固体进样为毫克级。 ⑺ 仪器设备相对比较简单，操作简便，易于掌握
6
AAS不足：
多元素同时测定有困难； 对非金属及难熔元素的测定尚有困难； 对复杂样品分析干扰也较严重； 石墨炉原子吸收分析的重现性较差。
⑵ 选择性好 火焰方法由于谱线干扰带来的误差，一般在2%以内， 非火焰方法的误差在4%以内。
⑶ 抗干扰能力强 原子吸收线数目少，一般不存在共存元素的光谱重叠干
扰。干扰主要来自化学干扰。
5
⑷ 精密度高
火焰原子吸收光谱（FAAS） 的 RSD 可达1~3％，最好
时可以达到0.3%或更好。 ⑸ 应用范围广
第四章 原子吸收光谱法
(Atomic Absorption Spectrometry, AAS)
4.1 概述 4.2 基本理论 4.3 AAS仪器及其组成 4.4 干扰及其消除方法 4.5 原子吸收分析方法 4.6 原子荧光光谱分析简介
1
实验通知
题目：《仪器分析实验》基本要求与注意事项 时间：周二 地点：生科楼5楼 值日生：第2组（分7组） 值日生责任：负责实验准备（仪器设备的调试，配备
各种元素的光谱特征线
各种元素的光谱特征线
元素的光谱特征线主要用于识别和研究元素的化学和物理性质。
不同的元素有不同的光谱特征线。
1.铁(Fe)元素：光谱特征线主要有Fe I和Fe II两种类型。
Fe I的光谱特征线主要出现在紫外线和可见光区域，其中最明显的是
位于490.4 nm处的Fe I谱线，该谱线常用于电弧或火焰光谱法中测定铁元素的含量。
Fe II的光谱特征线则集中在可见光和近红外
光区域，其中最重要的是位于523.5 nm处的Fe II谱线，该谱线常用于光电离法中研究铁的电离能。
2.铜(Cu)元素：光谱特征线在可见光区域包括324.8 nm的Cu I谱线和521.8 nm的Cu I谱线，这两个谱线常用于火焰光谱法中
测定铜的含量。
此外，在红外光区域，铜还有一些显著的光谱特征线，如610.3 nm处的Cu I谱线和643.8 nm处的Cu I谱线，这些谱线常用于原子吸收光谱法中测定铜元素的含量。
3.钠（Na）元素的光谱特征线为黄色双线，波长589.0nm和589.6nm；
4.钾（K）元素的特征线为紫色双线，波长766.5nm和
769.9nm。
写出c,o,si,br的基态光谱支项
写出c,o,si,br的基态光谱支项-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述光谱支项是指在元素的基态下，不同能级之间的跃迁所对应的光谱线。
通过研究基态光谱支项，我们可以深入了解物质的电子结构和能级分布情况。
本文旨在探讨碳（C）、氧（O）、硅（Si）和溴（Br）等元素的基态光谱支项，并分析它们的定义、意义和特点。
在2.1节中，我们将详细介绍基态光谱支项的定义和意义。
这一部分将解释什么是基态光谱支项以及为什么研究它们对于我们理解物质的性质和行为至关重要。
接着，在2.2节到2.5节，我们将分别探讨碳、氧、硅和溴元素的基态光谱支项。
这些元素具有不同的原子结构和化学性质，因此它们的基态光谱支项也会有所不同。
在3.1节中，我们将对本文的研究结果进行总结。
我们将回顾各个元素的基态光谱支项，并指出它们的特点和共同之处。
在3.2节中，我们将对论文中的内容进行讨论，分析研究结果的意义和可能的应用。
最后，在3.3节中，我们将展望未来的研究方向，提出一些可能的研究问题和发展方向。
通过对碳、氧、硅和溴元素的基态光谱支项进行研究，我们可以更加全面地了解这些元素的基本性质和行为规律。
这对于材料科学、化学和物理等领域的研究具有重要意义。
本文的研究结果将为相关领域的学术研究和实际应用提供有价值的参考，也有助于推动科学领域的发展和进步。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构：本文将按照以下结构进行介绍和讨论基态光谱支项的形成和特征。
该结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在概述本文的主题并介绍基态光谱支项的重要性和研究价值。
同时，引言部分还会对文章的结构和内容进行简要的说明，以便读者能够清晰地了解整篇文章的逻辑和层次结构。
正文部分将详细探讨C、O、Si和Br元素的基态光谱支项。
首先，我们会介绍基态光谱支项的定义和意义，以确保读者对本文内容有充分的了解。
随后，我们将分别对四种元素的基态光谱支项进行详细的讨论。
针对C元素，我们将介绍其基态光谱支项的特征和形成机制；对于O元素，我们将对其基态光谱支项进行分析和解释；同时，我们还将探究Si和Br元素在基态光谱支项方面的特性和研究进展。
第六章原子吸收光谱分析法
例题 计算2000K和3000K时, Na589.0nm的激发态 与基态原子数之比各为多少？已知gi/g0=2
解：
Ei
hc
4.136 1015eV s 3 1010cm s1 589.0nm 107 cm nm1
AAS的基本原理
赫鲁兹马克(Holtzmark)变宽(R或R): 同种原子碰撞，又称为共振变宽， R随着待测
元素原子密度升高而增大，在原子吸收法中，测定 元素的浓度较低，R一般可以忽略不计 。
自吸变宽：
光源辐射共振线被光源周围较冷的同种原子所吸 收的现象叫做自吸，自吸现象使谱线强度降低，同 时导致谱线变宽。
AAS的基本原理
表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率O(峰值频率) :最大吸收系数对应的频率 中心波长λ(nm) :最大吸收系数对应的波长
半宽度ΔO(吸收线宽度)：峰值吸收值一半处的频率
原子吸收线的宽度约为10-3-10-2nm(折合成波长)。
AAS的基本原理
3.吸收峰变宽原因
自然变宽(N或N): 在无外界条件影响时，谱线的固有宽度称为自
AAS的基本原理
一、共振线
1.原子的能级与跃迁 基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生的吸收
线叫共振吸收线（简称共振线） —— 吸收光谱 激发态基态，发射出一定频率的辐射。所释放的光线叫共
振发射线（也简称共振线） ——发射光谱 2.元素的特征谱线 1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 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 3）利用特征谱线(共振线)可以进行定量分析。
原子的能级结构与光谱特征
23
但原子实与氢原子核不同，价电子有相当的概率出现在原子实内部。所以平均而言，价 电子感受到的有效核电荷数不是 1，而是大于 1 的值，设为 Z*（>1） 。由此引起的能量降低 称为轨道贯穿。 相同的主量子数 n，角量子数 l 小的电子，出现在原子核附近的概率大，感受到的有效
∗ ∗ ∗ 核电荷数也越大，即 Z ns > Z np > Z nd > .... ，所以碱金属价电子的能级不仅与 n 有关，还显
M
M J 可能取值的个数。
在典型的 LS 耦合下，一个 给定的电子组态可能形成的各 个原子态的能量高低次序， 可以 用洪德 (F.Hund)提出的一个经 验法则来确定。 它的内容可陈述 如下： 图 2.2 2 3 PJ 光谱项及其分裂示意图 （1）对一给定的组态，能 量最低的原子态必定具有泡利 原理所允许的最大 S 值； (2)相同 S 值的状态中，L 值最大的态的能量最低； (c)在电子组态为(nl)v 的情形下，当价电子数 v＜(2l+1)，即不到半满支壳层时，一个 多重态中 J 值最小的状态其能量最低，这称为正常次序；而在 v＞(2l+1)时，即超过半满支 壳层的情形，J 值最大的状态其能量最低，这是倒转次序。 例 1、某原子的一个光谱项为 2 PJ ，试画出其能级图。
25
每个电子的状态仍用四个量子数（n，l，ml，ms）表征。电子在原子中的分布遵从下列 两个原理： 1、泡利不相容原理 在多电子原子中，不能有任何两个电子处于完全相同的状态， 亦即不可能具有相同的四个量子数。 因此，角量子数为 l 的支壳层上可以容纳的最多电子数为 N l = 2（2 l+1） ；当 n 给定时， l 的可能值为 0，1，2，….（n-1）共 n 个，所以，每一个壳层可以容纳的最多电子数目为
光谱定量分析
07:47:20
(2) 内标法定量分析原理
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I )，再选 择内标物的一条谱线(强度I0 )，组成分析线对。则：
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三. 光谱定量分析
〈一〉光谱定量分析的基本原理
(1) 发射光谱定量分析的基本关系式
在条件一定时，谱线强度 I 与待测元素含量 c 为： I = a c a为常数(与蒸发、激发过程等有关)，考虑到发射光谱中
存在着自吸现象，需要引入自吸常数 b ，则：
I a cb
lg I b lg c lg a
深3～6 mm；
试样量：10 ～20mg ； 放电时，碳+氮产生氰 (CN)，
氰分子在358.4～ 421.6 nm产生带 状光谱，干扰其他元素出现在该区 域的光谱线，需要该区域时，可采 用铜电极，但灵敏度低。
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二、 光谱半定量分析
应用：用于钢材、合金等的分类、矿石品位分级等大批量试 样的快速测定。测量试样中元素的大致浓度范围 1. 谱线强（黑）度比较法：测定一系列不同含量的待测元素 标准光谱系列，在完全相同条件下(同时摄谱)，测定试样中 待测元素光谱，选择灵敏线，比较标准谱图与试样谱图中灵 敏线的黑度，确定含量范围。
2.谱线呈现法：随着含量增加，谱线的数目会增加，根据某 一谱线是否出现来估计试样中该元素的大致含量。
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谱线显线法
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。
第三章：稀土元素的光谱特征及
例如： Sm３+ Eu３+ Tm３+Yb３+的配合物中易出现
b. f-f跃迁光谱是类线性的光谱 谱带尖锐的原因是:处于内层的4f电子受到5s
和5p电子的屏蔽，受环境的影响较小，所以自由 离子的光谱是类原子的线性光谱。
[Kr]4d104fn5S25P65d0-16S2 于d-d跃迁吸收光谱有所区别： 由于d电子是处于外层，易受环境的影响使谱
带变宽。
如稀土离子的f-f 跃迁谱带的分裂为100cm-1左 右，而过渡金属元素的d-d跃迁谱带的分裂
4I15/2 4F9/2
6F1/2 6F56/H2 6F56/F23/72/2
6H7/2 6H9/2 6H11/2 6H13/2
6H15/2 Dy
§3-2稀土离子的吸收光谱 稀土离子的吸收光谱的产生归因于三种情
况： 来自fn组态内的能级间跃迁即f-f跃迁； 组态间的能级间跃迁即f-d跃迁； 电荷跃迁如配体向金属离子的电荷跃迁。
Er3+ （4f11) 364-652 微红
Ho3+ （4f10) 287-641 粉红
黄
Dy3+ （4f9 ) 350-910 黄
Tb3+ （4f8) 284-477 无色
Sm2+ （4f6)
红褐色
Yb2+ （4f14)
绿色
从上表可看出： RE3+的颜色，其中4fn ,4f14-n组态的离子有
常用元素分析方法
X射线荧光光谱
X射线荧光光谱法在化学分析中的应用 主要使用X射线束激发荧光辐射，第一次是在1928年由格洛克尔和施雷伯提出的。到了现在，该方法作 为非破坏性分析技术，并作为过程控制的工具，广泛应用于采掘和加工工业。原则上，最轻的元素，可分析 出铍（z=4），但由于仪器的局限性和轻元素的低X射线产量，往往难以量化，所以针对能量分散式的X射线 荧光光谱仪，可以分析从轻元素的钠（z=11）到铀，而波长分散式则为从轻元素的硼到铀。
电子探针在表面材料分析中的应用
电子探针显微分析
14
X射线能谱分析
X光电子能谱分析的基本原理：一定能量的X光照射 到样品表面，和待测物质发生作用，可以使待测物质原 子中的电子脱离原子成为自由电子。该过程可用下式表 示: hn=Ek+Eb+Er 其中: hn：X光子的能量； Ek：光电 子的能量；Eb：电子的结合能；Er：原子的反冲能量。 其中Er很小，可以忽略。
5
原子吸收光谱
应用： 原子吸收光谱法已成为实验室的常规方法，
能分析70多种元素，广泛应用于石油化工、环 境卫生、冶金矿山、材料、地质、食品、医药 等各个领域中。
如图是我们实验室光催化降解染料所测的光谱图， 主要是对污染物的降解，运用原子吸收光谱仪来测其 吸光度的降解。
6
原子发射光谱
原子发射光谱法，是指利用被激发原子 发出的辐射线形成的光谱与标准光谱比较， 识别物质中含有何种物质的分析方法。用电 弧、火花等为激发源，使气态原子或离子受 激发后发射出紫外和可见区域的辐射。某种 元素原子只能产生某些波长的谱线，根据光 谱图中是否出现某些特征谱线，可判断是否 存在某种元素。根据特征谱线的强度，可测 定某种元素的含量。一次检验可把被检物质 中的元素全部在图谱上显现出来，再与标准 图谱比较。可测量元素种类有七十多种。灵 敏度髙，选择性好，分析速度快。在司法鉴 定中，主要用于泥土、油漆、粉尘类物质及 其他物质中微量金属元素成份的定性分析。 定量分析较复杂且不准确。
第十章 原子吸收光谱法
二、原子化系统
作用是将试样中待测元素转变成原子蒸气。 1.火焰原子化法 （1）雾化器：作用是将试样溶液雾化。当助
燃气高速通过时，在毛细管外壁与喷嘴口构 成的环形间隙中，形成负压区，将试样溶液 吸入，并被高速气流分散成气溶胶，在出口 与撞击球碰撞，进一步分散成微米级的细雾。 （2）混合室：作用是将未被细微化的较大雾 滴在混合室内凝结为液珠，沿室壁流入泄漏 管排走；并让气溶胶在室内与燃气充分混匀。
第十章 原子吸收光谱法
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 §10-6
试题
概述 原子吸收法的基本原理 原子吸收分光光度计 定量分析方法 干扰及其抑制方法 灵敏度与检出限
1
§10-1 概述
一、 原子吸收光谱法
原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸 气中基态原子对特征电磁辐射(共振线)的吸 收来测定的。
式中ν0为谱线中心频率；M 为吸光原子的相对 原子质量；T 为绝对温度。 ΔνD约10-3数量
级，是谱线变宽的主要原因。 3.碰撞变宽（压力变宽） 由于原子相互碰撞使能量发生轻微变化。
劳伦兹变宽ΔνL :待测原子和其他原子碰撞引
起的谱线变宽。
ΔνL约10-3数量级，是碰撞变宽的主要因素。
10
赫鲁兹马克变宽ΔνH :同种原子碰撞引起的
29
二、标准加入法
取若干份体积相同的试液（cX），依次按比 例加入不同量的待测物的标准溶液（cO）， 定容后浓度依次为：cX、cX+cO、cX+2cO、 cX+3cO、cX+4cO，分别测得吸光度为：A0、 A1、A2、A3、A4。以A对浓度c做图得一直 线，图中cX点即待测溶液浓度。
30
注意： 1.本法只能消除基体效应带来的干扰，不能消
仪器分析[第十章原子吸收光谱分析法]山东大学期末考试知识点复习
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第十章原子吸收光谱分析法1．共振线与元素的特征谱线基态→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。
元素的特征谱线：(1)各种元素的原子结构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。
(3)利用特征谱线可以进行定量分析。
2．吸收峰形状原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。
实际上用特征吸收频率左右围的辐射光照射时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。
由 It =Ie-Kvb透射光强度It 和吸收系数及辐射频率有关。
以Kv与v作图得图10一1所示的具有一定宽度的吸收峰。
3．表征吸收线轮廓(峰)的参数(峰值频率)：最大吸收系数对应的频率或波长；中心频率v中心波长：最大吸收系数对应的频率或波长λ(单位为nm)；半宽度：△v0B4．吸收峰变宽原因(1)自然宽度在没有外界影响下，谱线仍具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。
多普勒效应：一个运动着的原子发出的光， (2)多普勒变宽(温度变宽)△v如果运动方向离开观察者(接受器)，则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。
(3)劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽(碰撞变宽)△v由于原子相互碰撞使能L量发生稍微变化。
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。
(4)自吸变宽空心阴极灯光源发射的共振线被灯同种基态原子所吸收产生自吸现象，灯电流越大，自吸现象越严重，造成谱线变宽。
(5)场致变宽场致变宽是指外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象，但一般影响较小。
为主。
在一般分析条件下△V5．积分吸收与峰值吸收光谱通带0．2 nm，而原子吸收线的半宽度10-3nm，如图10—2所示。
原子发射光谱
原子核外电子的壳层结构
单价电子原子：主量子数n、角量子数l、 磁量子数 m 、自旋量子数 s 磁量子数( m )： 描述核外电子云沿磁场方向的分量，即决 定了电子绕核运动的角动量沿磁场方向的 分量。 m = 0、1、 2、 3、……、 l
原子核外电子的壳层结构
单价电子原子：主量子数n、角量子数l、 磁量子数 m 、自旋量子数 s 自旋量子数( s )： 描述核外电子云自旋方向，即自旋角动量 沿磁场方向的分量。电子自旋的空间取向 只有两个，顺磁场和反磁场。s = 1/2 Na：(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 (3s)1 n = 3 l = 0 m=0
2、原子线和离子线
原子线(Ⅰ) ：原子核外激发态电子跃迁回基态 所发射出的谱线，用罗马字母Ⅰ 标识，通常也指电弧线。 M*M (I) 离子线(Ⅱ,Ⅲ) ： 离子核外激发态电子跃迁回基态 所发射出的谱线，用罗马字母Ⅱ Ⅲ等表示一级电离、二级电离离子 发射的谱线，通常也指火花线。 M+ * M+ (Ⅱ ) M2+* M2+ (Ⅲ )
光谱项
n2S+1LJ 或者nM LJ 原子发射光谱是由原子或离子的核外电子 在高低能级间跃迁而产生的，原子或离子的 能级通常用光谱项来表示。 n：主量子数； L：总角量子数； S：总自旋量子数； M=2S+1，体现了谱线的多重性 J：内量子数；又称光谱支项。
Na (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1
原子核外电子的壳层结构
单价电子原子：主量子数n、角量子数l、 磁量子数 m 、自旋量子数 s 角量子数( l )：
描述核外电子云的形状，决定了电子绕核运 动的角动量，同一主量子数 n 下，按不同角 量子数 l 可分为n个亚层。 l = 0、1、 2、 3、 4、…… 符号： s、p、d、 f、 g、……
特征光谱(或特征光谱线组)理论基础基本原理
(在光谱定性分析中还有一个“最后线” 的概念它是指样品中被检测元素浓度 逐渐减小时而最后消失的谱线,一般说 来,最后线就最灵敏的谱线)
例如:含有10%Cd的溶液的光谱中，可以 出现14条Cd谱线 当Cd的含量为0.1%时，出现10条 当Cd的含量为0.01%时，出现7条 而到Cd的含量为0.001%时，仅出现一 条光谱线(226.5nm)因此，这条谱线是 Cd的最后线
离子线：原子最外层电子激发到无穷 远处，剩下的离子的外层电子跃迁时发 射的谱线叫离子线。 三、定量分析的依据
分析元素谱线强度与该元素含量之间 存在的比例关系, 因此进行光谱定量分 析时, 是根据被测试样光谱中欲测元素 的谱线强度来确定元素浓度的
1. 罗马金公式: I=acb（3-5）
是光谱定量分析依据的基本公式，式中a 及b是两个常数，常数a是与试样的蒸发， 激发过程和试样组成等有关的一个参数。 常数b, 称为自吸系数，它的数值与谱线 的自吸收有关。所以，只有控制在一定 的条件下，在一定的待测元素含量的范 围内, a和b才是常数。
有所不同，a 值同谱线的固有强度 成正比；d为弧层厚度
谱线的固有强度越大, 自吸系数越 大, 自吸现象愈严重, 共振线是原子由 激发态跃迁至基态产生的, 强度较大, 最易被吸收, 其次, 弧层越厚, 弧层被 测元素浓度愈大, 自吸也愈严重。直 流电弧弧层较厚, 自吸现象最严重。
进行定量分析应注意: ① 保证含量要低 ② 无自吸的谱线可做分析线 即无“R”或“r”标志
直线段的斜率为γ，则
γ =tgα γ(斜率) ：称为感光板的反衬度
光谱定量分析一般在正常曝光 部分内工作
γ : 感光板的反衬度。 它是感光板的重要特性之一，它表示 当曝光量改变时，黑度变化的快慢。
第八章 原子吸收光谱分析.
变宽程度
DVD 7.162107 V0
T M
多普勒变宽与吸收原子自身的相对原子质量的平方根成反比， 与火焰的温度平方根成正比，与谱线频率有关。
3、压力变宽
由于原子相互碰撞使能级发生稍微变化引起的变宽，又称
为碰撞（Collisional broadening）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
仪器分析-原子吸收光谱分析
K0Βιβλιοθήκη 2 lnDvD
2
e2 mc
N0
f
将上式带入朗伯比尔定律中得到
2 π ln 2 e2
A 0.4343K 0L 0.4343 D D mc N0 fL kLN0
由于N0 ∝N∝c
（ N0基态原子数，N原子总数，c 待测元素浓度）
所以：A=KLN0=K′LN=K′′c
仪器分析-原子吸收光谱分析
原子吸收光谱分析的常规模式
定 量 分 析
3
仪器分析-原子吸收光谱分析
§8-2 原子吸收光谱分析基本原理
一、共振线
E3
1、共振吸收线
E2
使电子由基态跃迁到
第一激发态所产生的
吸收谱线称为共振吸
E1
收线（也简称共振线）
A
B
E0
A 产生吸收光谱
B 产生发射光谱
E0 基态能级 E1、E2、E3、激发态能级
吸收线的宽度受多种因素影响，一类是由原子性质所决定，另 一类是外界因素。
1、自然宽度 Δ N
无外界因素影响时，谱线固有的宽度叫自然宽度。
自然宽度与激发态原子的平均寿命有关。一般约10-5nm。
照射光具有一定的宽度。
元素分析的波谱方法
a.原子中不同能级σ不同；b.不同元素σ随原子序数Z的增大而增大；c. 一般地说，同一元素壳层半径愈小σ愈大；d.电子结合能与入射光的能 量愈接近σ 愈大；e.对同一壳层： σ随角量子数(ι)的增大而增大。
❖ 原子能级：与原子中的四个量子数有关,其物理意义为:
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 特征x射线是各种元素固有的，它与元素的原子系数有关。 两者有这样的关系：
❖ 式中k,S是常数，所以只要测出了特征x射线的波长λ，就 可以求出产生该波长的元素。即可做定性分析。
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 当用x射线（一次x射线）做激发原照射试样，使试样中元素产生特征x射 线（荧光x射线）时，若元素和实验条件一样，荧光x射线的强度Ii与分析 元素的质量百分浓度Ci的关系可以用下式表示：
❖ 电子结合能：由光电过程的Einstein方程：
hν=Eb+1/2mv2 ，求出 ：Eb= hν-Ek。
第8章 元素分析的波谱方法
引入Fermi能级后，光电过程的能量关系如图所示：
自由电子能级
Ek’
hν
(X-ray)
фѕ
Eb
Ek
ΔV
自由电子能级
导带 价带
фѕp Fermi能级
样品与谱仪间的接触
电位差ΔV等于样品与
一次x射线发生系统
第8章 元素分析的波谱方法
❖ x射线管产生的x射线由两部分组成：具有连续波长成分的 连续x射线和具有靶材料元素特性波长的特征x射线。
❖ 连续x射线的产生是由于x射线管内高速运动的电子撞击靶 原子后受到阻尼，将部分能量传递给靶材料原子，引起轫 致辐射所致。
❖ 当x射线管的加速电压提高到某一临界值时，就会在连续 波长的某些波长位置出现强度很大的线状光谱。这些线状 光谱取决于靶材原子，而与入射电子的能量无关。他反映 靶材元素的性质，所以成为特征x射线。
各种元素的本生灯光谱
各种元素的本生的灯光谱元素的本生光谱（也称为原子光谱或线谱）是指当元素被激发时，其原子发射或吸收特定波长的光而产生的光谱。
这种光谱是由元素的原子结构决定的，因此每种元素都有其独特的光谱特征。
本生光谱是光谱分析的基础，可以用来识别和量化元素。
以下是一些常见元素的本生光谱特征：1. 氢（H）：氢的巴尔末系列是可见光区域中最著名的光谱线，包括波长为397、410、434、486、656纳米的谱线。
2. 氦（He）：氦的谱线包括波长为58、447、468、476、492纳米的谱线。
3. 锂（Li）：锂的谱线包括波长为610、625、680纳米的谱线。
4. 钠（Na）：钠的谱线包括波长为588、616、655、760纳米的谱线，其中588纳米的黄色谱线是最为明显的。
5. 钾（K）：钾的谱线包括波长为404、422、435、670、770纳米的谱线。
6. 钙（Ca）：钙的谱线包括波长为422、445、660、790纳米的谱线。
7. 铝（Al）：铝的谱线包括波长为396、410、434、484、663纳米的谱线。
8. 硅（Si）：硅的谱线包括波长为455、498、610纳米的谱线。
9. 磷（P）：磷的谱线包括波长为394、405、426、480、620纳米的谱线。
10. 硫（S）：硫的谱线包括波长为395、407、432、615纳米的谱线。
11. 氯（Cl）：氯的谱线包括波长为405、435、475、510、675纳米的谱线。
12. 氩（Ar）：氩的谱线包括波长为411、419、445、471、497、514、660、799纳米的谱线。
这些光谱线可以用于光谱分析，通过比较样品光谱和已知元素光谱的特征，可以确定样品中存在的元素种类和含量。
本生光谱分析是化学、物理、材料科学等领域的重要分析技术。
仪器分析_原子吸收习题及参考答案
仪器分析_原⼦吸收习题及参考答案原⼦吸收习题及参考答案⼀、填空题1、电⼦从基态跃迁到激发态时所产⽣的吸收谱线称为，在从激发态跃迁回基态时，则发射出⼀定频率的光，这种谱线称为，⼆者均称为。
各种元素都有其特有的，称为。
2、原⼦吸收光谱仪和紫外可见分光光度计的不同处在于，前者是，后者是。
3、空⼼阴极灯是原⼦吸收光谱仪的。
其主要部分是，它是由或制成。
灯内充以成为⼀种特殊形式的。
4、原⼦发射光谱和原⼦吸收光谱法的区别在于：原⼦发射光谱分析是通过测量电⼦能级跃迁时和对元素进⾏定性、定量分析的，⽽原⼦吸收光谱法师测量电⼦能级跃迁时的强度对元素进⾏分析的⽅法。
5、原⼦吸收光谱仪中的⽕焰原⼦化器是由、及三部分组成。
6、分⼦吸收光谱和原⼦吸收光谱的相同点是：都是，都有核外层电⼦跃迁产⽣的，波长范围。
⼆者的区别是前者的吸光物质是，后者是。
7、在单⾊器的线⾊散率为0.5mm/nm的条件下⽤原⼦吸收分析法测定铁时，要求通带宽度为0.1nm，狭缝宽度要调到。
8、分别列出UV-Vis，AAS及IR三种吸收光谱分析法中各仪器组成(请按先后顺序排列)：UV-Vis: AAS: IR:9、在原⼦吸收光谱仪上， ______产⽣共振发射线， ________产⽣共振吸收线。
在光谱分析中,灵敏线是指⼀些_________________________________的谱线,最后线是指____________________________________________。
⼆、选择题1、原⼦发射光谱分析法可进⾏_____分析。
A.定性、半定量和定量，B.⾼含量，C.结构，D.能量。
2、原⼦吸收分光光度计由光源、_____、单⾊器、检测器等主要部件组成。
A.电感耦合等离⼦体;B.空⼼阴极灯;C.原⼦化器;D.辐射源.3、C2H2-Air⽕焰原⼦吸收法测定较易氧化但其氧化物⼜难分解的元素(如Cr)时，最适宜的⽕焰是性质：_____ A.化学计量型B.贫燃型C.富燃型D.明亮的⽕焰4、贫燃是助燃⽓量_____化学计算量时的⽕焰。
原子吸收光谱分析法知识详解
原子吸收光谱分析法知识详解原子吸收光谱分析法是实验室元素分析最常用的方法之一。
原子吸收光谱分析（又称原子吸收分光光度分析）是基于从光源辐射出待测元素的特征光波，通过样品的蒸汽时，被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由辐射光波强度减弱的程度，可以求出样品中待测元素的含量。
一、原子吸收光谱的理论基础1、原子吸收光谱的产生在原子中，电子按一定的轨道环绕原子核旋转，各个电子的运动状态是由4个量子数来描述。
不同量子数的电子，具有不同的能量，原子的能量为其所含电子能量的总和。
原子处于完全游离状态时，具有最低的能量，称为基态。
在热能、电能或光能的作用下，基态原子吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到较高能态，它就成为激发态原子。
激发态原于很不稳定，当它回到基态时，这些能量以热或光的形式辐射出来，成为发射光谱。
其辐射能量大小，用下列公式示：ΔE=Eq-E0=hv=hc/λ式中：H：普朗克常数，其数值为：6.626*10-23J·S；C：光速（3*105km／s）；V、入：分别为发射光的频率和波长；E0、E q：分别代表基态和激发态原子的能量，它们与原子的结构有关。
由于不同元素的原子结构不同，所以一种元素的原子只能发射由其已与Eq决定的特定频率的光。
这样，每一种元素都有其特征的光谱线。
即使同一种元素的原子，它们的Eq也可以不同，也能产生不同的谱线。
原子吸收光谱是源于发射光谱的逆过程。
基态原子只能吸收频率为：υ=（Eq-E0）/h的光，跃迁到高能态Eq。
因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素有其特征的吸收光谱线。
原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态，称为共振激发。
当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。
这种振跃迁所发射的谱线称为共振发射线，与此过程相反的谱线称为共振吸收线。
元素的共振吸收线一般有好多条，其测定灵敏度也不同。
在测定时，一般选用灵敏线，但当被测元素含量较高时，也可采用次灵敏线(有些元素有好几条线，有的只有一条，次灵敏线能量太低不能使用）。