仪器分析-谱线强度及影响因素

主讲教师：杨屹 第三章 原子发射光谱法 Atomic Emission Spectroscopy(AES)

目 录

CONTENTS 谱线强度 影响因素 谱线强度及影响因素 3.3

3.3 谱线强度及影响因素

3.3.1 谱线强度

原子的外层电子在 i, j 能级间跃迁产生的谱线强度 I i,j 与跃迁几率 A 及处于激发态的原子数 N i 成正比

i j ν=i j i j i I A h N

I i,j :

单位时间、单位体积内光子发射的总能量 h νij

一个激发态原子跃迁一次所发射出的能量 A ij :

两个能级间的跃迁几率 N i : 单位体积内处于激发态的原子数

3.3 谱线强度及影响因素

在热力学平衡状态时，位于基态的原子数 N 0 与位于激发态原子数 N i 之间满足 Boltzmann 分布 g ：

统计权重(2J+1)； k ： Boltzmann 常数(1.38⨯10-23J/o C)

/00

exp i E kT

i i g N N g -=由于激发态原子数目较少，因此基态原子数 N 0 可以近似代替原子总数 N 总，并以浓度 c 代替N 总

3.3 谱线强度及影响因素

考虑试样的蒸发、离解、激发、电离以及自吸效应等因素，可得

I = a c b Schiebe-Lomakin

x : 气态原子的电离度

α: 样品蒸发的常数

β : 气体分子的解离度

τ: 原子在蒸气中平均停留时间q : 与化学反应有关的常数

(无化学反应时q=1)

b: 自吸系数（无自吸时b=1)

赛伯－罗马金公式

3.3 谱线强度及影响因素

自吸

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

自蚀

严重的谱线自吸收就是谱线的自蚀

1 2 3 1.无自吸；

2.自吸；

3.自蚀

3.3 谱线强度及影响因素

3.3.2影响谱线强度的因素

激发电位跃迁几率

E i , I A , I

统计权重光源温度

g , I T , I

原子密度

c ,I

本节要求

1. 掌握

原子发射光谱定量公式

I = a c b

2. 掌握

影响谱线强度的因素