第三章 原子发射光谱法
第三、四章：原子发射、吸收光谱法
灯电流:空心阴极灯的发射特性取决于工作电流。灯电流过 小，放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线 变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。选择灯电流时，应在 保持稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用较低的工 作电流。一般商品的空极阴极灯都标有允许使用的最大电流 与可使用的电流范围，通常选用最大电流的1/2 ~ 2/3为工 作电流。实际工作中，最合适的电流应通过实验确定。空极 阴极灯使用前一般须预热10 ~ 30 min。
分析线:用来进行定性或定量分析的特征谱线. 灵敏线:每种元素的原子光谱线中,凡是具有一定强 度,能标记某元素存在的特征谱线. 最后线:即元素含量降低或减少到最大限度时,仍能 坚持到最后的谱线.
分类：纯样光谱比较法、铁光谱比较法
铁原子光谱
3.4.2 光谱定量分析
一、原理:根据试样光谱中待测元素的谱线 强度来确定元素浓度。
4.1 概 述
定义：基于测量待测元素的基态原子对其特征谱
线的吸收程度而建立起来的分析方法。 优点：灵敏度高，10-15-10-13g ；选择性好；测量 元素多；需样量少，分析速度快 。 缺点：测定不同元素需要换灯（传统）；多数非 金属元素不可测
4.2 原理
4.2.1基本原理：在通常情况下，原子处于基态， 当通过基态原子的某辐射线所具有的能量或频 率恰好符合该原子从基态跃迁到激发态所需的 能量或频率时，该基态原子就会从入射辐射中 吸收能量，产生原子吸收光谱。 △ E=h=hc/
峰值吸收测量示意图
4.3 原子吸收分光光度计
定义:用于测量待测物质在一定条件下形成的基 态原子蒸汽对其特征光谱线的吸收程度并进行 分析测定的仪器.
分类条件 类型 按原子化方式 火焰离子化 非火焰离子化 按入射光束 单光束 多光束 按通道分 单通道 多通道
第三章--原子发射光谱法含样题
试样的引入
电弧和火花光源主要应用于固体试样的分析，而液体和 气体试样采用等离子体光源。
金属或合金
非金属固体材料，试样需放在一个其发射光谱不会干扰 分析物的电极上。
理想的电极材料：碳。
引入方式：电极是一极呈圆柱形，一端钻有一个凹孔。 分析时，将粉碎的试样填塞在顶端的凹孔中。它是引 入试样最常用的方法。另一电极（即对电极）是稍具 圆形顶端的圆锥形碳棒，这种形状可以产生最稳定的 及重现的电弧和火花。
（三）几个概念
激发电位（或激发能） ：原子由基态跃迁到激发态时 所需要的能量
主共振线：具有最低激发电位的谱线叫主共振线。一 般是由最低激发态回到基态时发射的谱线。
原子线：原子外层电子的跃迁所发射的谱线，以I表示, 如MgⅠ285.21nm为原子线。
离子线 ：离子的外层电子跃迁—离子线。以II，III，IV 等表示。如MgⅡ280.27nm为一次电离离子线。
压通道，以利于进样；第三，参与放电过程。 2、中层管通入辅助气体Ar气，用于点燃等离子体。 3、内层石英管以Ar为载气，试样溶液以气溶胶形式引入
等离子体中。
用Ar做工作气体的优点：Ar为单原子惰性气体，不与 试样组份形成难离解的稳定化合物，也不象分子那样 因离解而消耗能量，有良好的激发性能，本身光谱简 单。
2) 摄谱法
摄谱步骤
由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。
由较低级的激发态（第一激发态）直接跃迁至基态的 谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。
当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最 后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量 该元素的谱线称分析线。
二、谱线的强度
谱线的强度特性是原子发射光谱法 进行定量测定的基础。谱线强度是单位 时间内从光源辐射出某波长光能的多少， 也即某波长的光辐射功率的大小。
原子发射光谱法精讲
3.3.6.3 单道扫描光谱仪
图3-16 单道扫描光谱仪示意图
特点：波长范围宽，但速度慢。
3.3.6.4 全谱直读光谱仪
图3-17 全谱直读等离子体发射光谱仪示意图
特点：克服多道和单道光谱仪缺点，并 且波长稳定。
3.4 干扰及消除方法
光谱干扰（spectral interference） 非光谱干扰（non-spectral interference）
第3章 原子发射光谱法
（Atomic emission spectroscopy，AES）
现代直读ICP-AES仪器
3.1 概论
原子发射光谱法是根据待测元素的激 发态原子所辐射的特征谱线的波长和强度， 对元素进行定性和定量测定的分析方法。
1. 原子发射光谱法过程 光源提供能量使试样蒸发形成气态原子 并激发产生辐射分光形成光谱检测 谱线波长和强度
3.4.2.2 基体效应的抑制 ➢基体效应：由标准样品与试样的基体组成
差别较大引起的测定误差。
➢解决方法： ①尽量采用与试样基体一致的标准样品； ②添加光谱缓冲剂和光谱载体以减小基体效
应。
3.5 光谱分析方法
3..5.1 光谱定性分析 一般多采用摄谱法。
3.5.1.1 元素的分析线与最后线
分析线：进行分析时所使用的谱线。 灵敏线：元素激发能低、强度较大的谱线，
ICP
很高
6000～8000 最好
溶液的定量分析
3.3.2 试样引入激发光源方式 3.3.2.1 溶液试样
气动雾化 形成气溶胶 超声雾化 电热蒸发
图3-9 几种典型的雾化器 a. 同心雾化器；b. 交叉型雾化器； c. 烧结玻璃雾化器；d. Babington雾化器。
第3讲 原子发射光谱法
最灵敏线、最后线、分析线进行定性分析。
2.定性分析的方法
A．标准样品与试样光谱比较法
相同条件下摄谱 比较特征谱线
样品（指定元素） 纯物质（指定元素）
若试样光谱中出现标准样品所含元素的2~3条 特征谱线（一般看最后线），就可以证实试样
中含有该元素，否则不含有该元素。
只适合于少数指定元素的定性分析,即判断样品中 是否含有某种或某几种指定元素时,可用此种方法
温度：6000－8000K 稳定性：很好 温度：10000K
稳定性：很好
温度：10000K，稳定性：好
交流电弧
直流电弧
温度：4000－7000K，稳定性：好
温度：4000－7000K，稳定性：差
火焰
温度：2000－3000K，稳定性：很好
如何选择光源？
• • • • • 易激发易电离元素，碱金属等——火焰光源 难挥发——直流电弧光源 难激发——交流,火花电弧 低含量——交流电弧 高含量——电弧
类型：
a、棱镜分光系统（折射） b、光栅分光系统（衍射和干涉）
1. 平面衍射光栅摄谱仪
感光板的乳剂面 物镜 凹面反射镜
平面光栅 三透镜
准光镜 反射镜 狭缝 光源
2.IRIS Advantage 中阶梯 光栅分光系统（实物图）
（三）检测器
1. 摄谱检测系统
1.1 摄谱步骤：
a.安装感光板在摄谱仪的焦面上 b.激发试样，产生光谱而感光 c.显影，定影，制成谱板 d.特征波长，定性分析 e.特征波长下的谱线强度，定量分析
谱线强度的基本公式
Iqp ：谱线强度； Aqp ：原子由q能态向p能态跃迁的概率 N0：基态原子数 hυqp：光子的能量；
gq 、g0：激发态和基态的统计权重（粒子在某一能级下可能 具有的几种不同的状态数） Eq ：激发电位； T ：温度K k ：Boltzmann常数
原子发射光谱法(18)
谱线检验：将试样与纯铁在完 全相同条件下摄谱，将两谱片 在映谱器(放大器)上对齐、放 大20倍，检验待测元素旳分析 线是否存在，并与原则谱图对 比拟定。可同步进行多元素测 定。
样品谱线
铁光谱
光谱半定量分析：黑度比较法
将试样与已知不同含量旳原则样品在一定条件下 摄谱于同一光谱感光极上，然后在映谱仪上用目 视法直接比较被测试样与标样光谱中分析线黑度， 若黑度相等，样品中欲测元素旳含量近似等于该 原则样品中该元素旳含量。 应用：用于钢材、合金等旳分类、矿石品位分级 等大批量试样旳迅速测定。
I = AC b
式中，A为与测定条件有关旳系数。为原子发射光 谱定量分析旳基本公式。
Iij Ni Aijh ij
Ni
gi g0
N0
Ei
e kT
Iij
gi g0
Aij h ij
N0
e
Ei kT
N0 cbq
I = AC b
赛伯-罗马金公式
原子发射光谱仪
原子发射光谱分析仪器旳类型有多种，如：火焰发射光谱、 微波等离子体光谱仪、电感耦合等离子体光谱仪、光电光谱 仪、摄谱仪等
基本原理：量子数与原子构造
原子发射光谱旳产生
（一）量子数与原子旳壳层构造
电子运动状态旳描述
主量子数 n 角量子数 l 磁量子数 ml 自旋磁量子数 ms
基态Na原子旳核外电子排布： (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1
3
原子能量状态与光谱项
原子能级用光谱项来表征
例： 钠原子基态 32S1/2
0.10
上述谱线更增强,没有出现新谱线
0.30
2393.8, 2577.26 出现。
光谱定量分析
分析化学二第3章原子发射光谱法PPT
轨道符号: s p d
二、能级图与光谱项——光谱项
基本原理
（1）核外单电子运动状态的描述
磁量子数（m ） 描述电子云在空间的不同取向
m = 0, ±1, ±2, …… ±l （即 m 共有2l ±1个取值）
自旋量子数（s ） 描述电子的自旋情况
s= 1
2
或
共有2L+1个值
二、能级图与光谱项——光谱项
（3）光谱项符号 作 用： 用来表示原子中电子特定的能级
一个光谱项符号代表原子的一个能级
基本原理
表示方法：
谱线多重性符号
主量子数
n 2S 1LJ
总角量子数（用S、P、D…表示） 内量子数, 代表不同的光谱支项
二、能级图与光谱项——光谱项
基本原理
写出基态Na的光谱项符号
2、理想的光源条件
（） （） （） （） （） （）
二、AES中的光源
3、AES中常用的光源
经典光源
原子发射光谱仪
现代光源
原子发射光谱仪
二、AES中的光源
与光源相关的几个重要概念
击穿电压：使电极间击穿而发生自持放电的最小电压。 自持放电：电极间的气体被击穿后，即使没有外界的
电离作用，仍能继续保持电离，使放电持 续的现象。
1.988 10 23 J cm 5893 10 8 cm
3.37 10 19 J
（2）求gJ 和g0
Na的基态3s的光谱项为 32 S1/ 2
g0
(2J 1) 2 1 1 2
2
Na的激发态3p的光谱项为 32 P1/ 2 和 32 P3/ 2
gi
(2J 1) (2 1 1) (2 3 1) 6
第三章 原子发射光谱法(全)
S～logH
tgα=γ——反衬度
AB 曝光不足 tgα↑ BC 曝光正常 tgα为常数；
CD 曝光过度 tgα↓ logH↑,S↓ DE 负感 曝光正常BC段：
S
= tgα (lgH-lgHi) =γ lgH-γ lgHi
=γ lgH- i
30
2.
光栅摄谱仪
1.光路——也分照明、准光、色散、投影四大部
(3) ICP中电子密度大，碱金属电离造成的影响小；
(4) Ar气氛，无CN带，背景干扰小。 (5) 无电极放电，无电极污染； ICP焰炬外型像火焰，但不是化学燃烧火焰，气体放电； 缺点：对非金属测定的灵敏度低，仪器昂贵，操作费用高。 适用溶液样品。P34 表3-1
26
3-3-2 仪器类型:
1.棱镜摄谱仪——以棱镜作色散元件，用 照相法记录谱线的光谱仪。
15
1.直流电弧
直流电作为激发能源，电压150 ～380V，电流5～ 30A； 两支石墨电极，试样放置在一支电极(下电极)的凹 槽内； 两电极通电，电极尖端被加速的热电子烧热，点燃 电弧，电极相距4 ～ 6mm；阳极斑温度可达 3800K
16
直流电弧的分析性能
1.电极温度高，有利于试样蒸发，绝对灵敏度很高
——谱线强度公式（3-5） （1）原子内部常数：Aij、ν ij、gi、g0、Ei
（2）激发温度 T （3）基态原子数N0
8
影响因素
（1）原子内部常数：Aij、ν ij、gi、g0、Ei
激发电位和电离电位 Ei和U I ∝ e -Ei; Ei↓， I↑。
Ei越低，I 越大 —共振线（第一共振线） Ei最低，I 最大。
原子发射光谱法
第3章原子发射光谱法教学时数：8学时教学要求：1．较好掌握原子光谱的产生原理；掌握原子发射光谱强度的影响因素。
2．基本掌握仪器的各部分基本工作原理、工作流程；掌握ICP形成过程及其特性。
3．较好掌握光谱定性、半定量、定量分析4．了解光谱法的干扰效应及消除方法教学重点与难点1. 原子发射光谱分析法的基本原理：原子发射光谱的产生。
掌握原子发射光谱强度的影响因素；谱线强度与分析元素的关系(塞伯一罗马金公式)。
2．原子发射光谱仪器：激发光源及其选择，光谱仪的结构及组成。
棱镜光谱仪及光栅光谱仪的色散率和分辩率。
感光板及乳剂特性曲线。
3. 光谱定性分析。
灵敏线、最后线、分析线。
半定量分析：谱线黑度比较法和谱线呈现法。
光谱定量分析：基本定量关系式，内标法原理，光谱定量分析方法和工作条件。
3-1 概述一、定义原子发射光谱法(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，一般简称发射光谱分析或光谱(化学)分析。
二、原子发射光谱的分析过程原子发射光谱是原子的特征，在进行发射光谱分析时，必须经过下列过程。
1、试样蒸发、激发产生辐射首先将试样引入激发光源中，给以足够的能量，使试样中待测成分蒸发、离解成气态原子，再激发气态原子使之产生特征辐射。
蒸发和激发过程是在激发光源中完成的，所需的能量由光源发生器供给。
2、色散分光形成光谱从光源发出的光是包含有多种波长单色光的复合光，需要进行分光才能获得便于观察和测量的光谱．这个过程是通过分光系统完成的，分光系统的主要部件是光栅(或棱镜)，其作用就是分光。
3、检测记录光谱,根据光谱进行定性或定量分析三、原子发射光谱法的特点优点：1. 应用范围广2. 具有一定的精密度和准确度3. 检出限低。
4. 样品消耗少5. 多元素同时检出能力。
6. 分析速度快。
7. 选择性好。
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- )
第三章原子发射光谱法
一 原子发射光谱的产生
二 原子发射光谱线
第二节 三 谱线强度 原子发射光谱法的 四 谱线的自吸和自蚀 基本原理
3/21/2019
一 原子发射光谱的产生
在通常情况下，原子处于稳定状态，电子在能量最低的轨 道能级上运动，这种状态称之为基态。当受到外界能量（ 光能、热能或电能）激发时，原子中的最外层电子就被激 发而从基态跃迁到较高能级，即激发态，处于激发态的原 子或离子是很不稳定的，在极短的时间内，就要从激发态 返回到基态或较低能级的激发态。此时，电子以电磁辐射 的形式将多余的能量释放出来。由于每一种元素都有其特 有的电子构型，即特定的能级层次，所以各元素的原子只 能发射出它特有的那些波长的光，经分光系统得到各元素 发射的互不相同的光谱，即各种元素的特征光谱（线状光 谱）；
Iqp Aqp Nq h qp
gi I ij Aij h ij N 0 e g0
3/21/2019
Ei kT
gi I ij Aij h ij N 0 线强度与激发能量的关系： 激发电位越小，谱线强度越强。 2.谱线强度与气体温度的关系：较复杂 既影响原子的激发过程，又影响原子的电离过程 在一定范围内，激发温度升高谱线强度增大，但超过某一 温度，温度越高，原子发生电离的数目越多，原子谱线强 度降低，离子线谱线强度升高。 每一条谱线都有一个最合适的温度，在这个温度下谱线 强度最大。 激发温度与所使用的光源和工作条件有关
I a cb lg I b lg c lg a
3/21/2019
四 谱线的自吸与自蚀
1.自吸：原子在高温区发射 某一波长的辐射，被处在 边缘低温状态的同种原子 所吸收的现象。 2.自蚀：当元素浓度低时， 不表现自吸现象。当浓度 大时，自吸增强。当达到 一定含量时，由于自吸严 重，谱线中心的辐射完全 被吸收。
第三章 原子发射光谱
第一节 原子发射光谱 分析基本原理
一、概述 二、原子发射光谱的产生 三、谱线强度 四、谱线自吸与自蚀
2018/11/30
Varian 710—ES全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪
2018/11/30
一、概述
原子发射光谱分析法（AES）： 依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,由基态 跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征 光谱进行定性、定量的分析方法。
缺点：
第二节 原子发射光谱分析 仪器类型与结构流 程
一、光源
二、分光系统
三、检测器
2018/11/30
原子发射光谱分析的三个主要过程:
样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。 分光，形成按波长顺序排列的光谱。 检测光谱中谱线的波长和强度。
光源
分光系统
原子发射光谱仪方框图
检测器
2018/11/30
ห้องสมุดไป่ตู้
基态元素M
E 特征辐射
激发态M*
2018/11/30
二、原子发射光谱的产生
必须明确如下几个问题： （1）原子中外层电子能级分布是量子化的，△E不是连续的 ，则λ或ν也是不连续的，原子光谱是线光谱； （2）同一原子中，电子能级很多，有各种不同的能级跃迁， 所以有各种△E不同的值，即可以发射出许多不同 λ或 ν 的辐射线。但跃迁要遵循“光谱选律”，不是任何能
1. 电弧光源
电弧光源：
直流电弧发生器
（a）直流电弧；
（b）交流电弧。
（1）直流电弧：
直流电源作为激发能源，电压150 ～380V，电流5～ 30A
；石墨作电极，试样放置在一支电极(下电极)的凹槽内；使
第三章原子发射光谱法
Questions：
（1）用这个所谓价电子的组态可表明价电子所处的原 子轨道，也能说明原子是处于基态还是激发态，那么它 能确切表示电子所处的能级吗？ （2）在这个电子组态的表示式中，没有体现磁量子数 和自旋量子数，难道它们对电子的能量没有影响吗？
2019/11/1
举个例子
例如Na价电子组态的 3p1——激发态
2019/11/1
（2）总角量子数L
各价电子角动量相互作用，按一定方式耦合而成的原 子总的角量子数。 对于有两个价电子的原子，L的取值（只能） l1+l2， l1+l2 –1， l1+l2 –2，……，| l1-l2 | 例如：价电子为np1nd1的原子 l1=1，l2＝2，所以L＝3，2，1三个值 当L＝0，1，2，3，…时分别用大写字母
2019/11/1
（2）关于发射过程
i.发射必须符合光谱选择定则； ii.发射线的波长反映的是单个光子的辐射能量，与辐 射前后原子所处的能级有关，l＝hc/(E2-E1)＝hc/DE； iii. 不同元素原子的结构不同，原子的能级状态不同， 能级之间的能级差不同，因此发射谱线的波长也不同， 每种元素都有其特征谱线，可定性。
这个符号表示的激发态实际上包涵两个能量相近的能 级，因此仅仅用3p1来表示并不能准确地反映在这种 状态下Na原子的能级状况。 Why ?
2019/11/1
Spin (s) and orbital (l) motion create magnetic fields that perturb each other (couple) if fields parallel - slightly higher energy if fields antiparallel - slightly lower energy
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、
仪器分析第三章AES
将样品离子束引入电离室，通过测量离子能量和电荷态来分析元素 组成。
AES分析方法
定量分析
通过测量特征X射线的强度，确定样品中元素的含 量。
半定量分析
利用特征X射线确定样品中是否存在某种元素，但 不给出具体含量。
表面成分分析
利用AES分析样品表面的元素组成，适用于表面污 染、镀层等研究。
02
AES仪器设备
AES仪器的基本结构
激发源
真空系统
用于产生高能电子束或X 射线束，激发样品中的
原子或分子。
保持分析区域的超高真 空，减少背景干扰。
检测器
用于捕捉和分析被激发 的原子或分子的特征辐
射。
数据处理系统
用于处理和显示实验数 据，提供最终的分析结
果。
AES仪器的工作原理
样品激发
辐射的检测与数据分析
样品处理过程
干燥
去除样品中的水分，以免影响 AES分析结果。
研磨
将样品研磨成细粉末，以提高AES 信号的强度。
过滤
去除样品中的杂质和颗粒物，以提 高AES分析的纯度和分辨率。
样品制备与处理中的注意事项
防止污染
在整个样品制备与处理过程中， 要确保使用的工具、容器和实验
室环境清洁无污染。
保持干燥
对于某些样品，干燥是非常重要 的步骤，要确保使用适当的干燥
AES实验操作流程
实验设置
根据实验需求选择合适的电子 束能量、扫描速率等参数。
数据处理
对采集的数据进行背景校正、 校正标定等处理，提取元素含 量信息。
样品准备
选择适当的样品制备方法，如 研磨、抛光等，以暴露出干净 的表面。
数据采集
04原子发射光谱法-总结
（多道固定狭缝式）
8
三、应用
微量金属元素 定性与定量 多元素同时测定
9
定量分析
基本关系式
I = a Cb lgI = b lgC + lga
定量分析方法
标准曲线法 标准加入法 内标法（原理、内标元素及内标线的选择原则）
10
本章重点及难点
重点： 原子发射光谱产生的基本原理； 谱线强度与试样中元素浓度的关系(塞伯一罗马
(1)作用：
将由激发光源发出的含有不同波长的复合光分解成按 波长排列的单色光.
(2)常用元件：
元件
组成
分光原理
棱镜光谱仪 光栅光谱仪
光路系统 照明系统 色散系统 投影系统
不同波长的光在同一介质中有不同的折射率 利用光的单缝衍射和多缝干涉现象
7
3.检测器
(1) 作用 接受记录并测定光谱
(2)常用方法
方法简介
优点
适用范围
摄谱法
将不同波长的辐射能在感光板上 能在感光板上同 转换为黑的影像,再通过映谱仪和 时记录下整个波 大部分定性分析及定量分析 测微光度计进行定性和定量分析 长范围的光谱
光电直读法
利用光电测量的方法直接测定谱 线波长和强度
分析速度快 准确度高
适用于较宽的波 长范围
数量少组成多变的单元素分 析及多元素顺序测定（单道
3
二、仪器构成
光源
单色器
熔融、蒸发、 离解、激发
分光
检测器 检测
4
各部分作用
1.光源 (1) 作用：
提供足够的能量使试样蒸发解离并激发产生光谱。 (2) 种类：
直流电弧、交流电弧、火花、电感耦合等离子体 (3)选择依据：
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第三章原子发射光谱法
单选题
1. 在原子发射光谱分析中，直流电弧光源的主要优点是：
（A）弧温高；（B）自吸小；（C）电极头温度高；（D）对离子线的灵敏度高。
2.原子发射光谱是由下列哪一种跃迁产生的?
A. 辐射能使气态原子外层电子激发；
B. 辐射能使气态原子内层电子激发；
C．热能使气态原子外层电子激发；D．热能使气态原子内层电子激发。
3.某摄谱仪能分辨310.0305nm及309.9970nm的两条Fe谱线,则用该摄谱仪可以分辨出下列
的哪一组谱线?
A．Cr 301.82和Ce 301.88nm；B．Mn 325.40和Fe 325.395nm；
C．Ni 337.56和Fe 337.57nm；D．Si 251.60和Zn 251.58nm。
4.在AES分析中,谱线自吸(自蚀)的原因是:
A．激发源的温度不够高；B．基体效应严重；
C．激发源弧焰中心的温度比边缘高；D．试样中存在较大量的干扰组分。
5. 用光栅摄谱仪摄谱时,所得的光谱在一定的波长范围内,其波长的间隔分布是:
A. 均匀等距离分布；B．长波较密,短波较疏；C．短波较密,长波较疏；D．中间较
密,两边较疏。
6. 原子发射光谱用的摄谱仪中的检测器是：
（A）暗箱；（B）感光板；（C）硒光电池；（D）光电倍增管；
7. 进行原子光谱定性分析时的狭缝宽度应为：
（A）0.1 mm；（B）0.2 mm；（C）0.05 mm；（D）5-7 m。
8. 在原子光谱定性分析摄谱时采用哈德曼光栏是为了：
（A）控制谱带高度；（B）消除氰带；（C）减小背景；（D）防止谱带间产生位移。
9. 分析线和内标线符合“均称线对”的应该是：
（A）波长接近；（B）都没有自吸现象；（C）激发电位和电离电位均接近；（D）激发温度相同。
10. 测量光谱线的黑度可以用：
（A）比色计；（B）摄谱仪；（C）映谱仪；（D）测微光度计。
11. 光栅摄谱仪的色散率，在一定范围内：
A．随波长的增加而增加；B. 随波长的增加而下降；C.不随波长而改变；D. 随分辨率的增加而增加。
12. 原子发射光谱定量分析常采用内标法，其目的是为了：
（A）提高灵敏度；（B）提高准确度；（C）减少化学干扰；（D）减小背景。
13. 原子发射光谱中的自吸产生的原因是：
（A）原子间的碰撞；（B）光散射；（C）同种元素基态原子的吸收；（D）原子的热运动。
14. 对于光栅摄谱仪，下列叙述错误的是：
（A）线色散率与暗箱物镜焦距成正比；（B）倒线色散率与光谱级次成反比；（C）线色散率与光谱级次成正比；（D）线色散率与光栅间距成正比。
15 分析硅青铜中的铅,以基体铜为内标元素,分析线对为Pb287.33nm/Cu276.88nm。
测定铅含
量为0.020%的标准样品时，得到强度比为0.256；测定含铅量为0.040%的标准样品时，得到强度比为0.846；测定未知试样时，强度比为0.638。
求得试样中的Pb%为:
A．0.064％；B．0.054％；C．0.044％；D．0.034％。
16. 当物质在光源中蒸发形成气体时, 由于运动粒子的相互碰撞和激发, 使气体中产生大量
的分子、原子、离子、电子等粒子; 这种电离的气体在宏观上中性, 称为______。
A. 等离子体;
B. 等原子体;
C. 等分子体;
D. 等电子体.
17. 属于禁戒跃迁的谱项是：
A. 32S1/2-32P3/2
B. 31S0-31D1
C. 31S1-31P1
D. 32S0-42P1
18 . 矿物中微量Ag、Cu的发射光谱定性分析应采用的光源是( )
A. CP光源
B. 直流电弧光源
C. 低压交流电弧光源
D. 高压火花光源
填空题：
1. 赛泊-罗马金公式I=ac b中b表示与有关的常数，当b=1时，表示。
2．发射光谱分析是根据各种元素激发后所产生的来进行定性分析的，是根据来进行定量分析的。
3. 棱镜摄谱仪是利用棱镜对不同波长光的不同进行分光的，而光栅摄谱仪是利用光的现象进行分光的。
4. 原子发射光谱分析只能确定试样物质的，而不能给出试样物质的。