仪器分析武汉大学第三章原子吸收与原子荧光光谱法AAS
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13 可编辑版
(2). 峰值吸收
1955年Walsh A提出，在温度不太高的稳定火焰条件 下，峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比。
K K0•ex[p 2( { D 0) ln 2]2}
1
Kd
K0D
0
2 ln2
14 可编辑版
e2 N•f 1 K0D
mc
2 ln2
K02D ln2•m e2•cN•f
Ni/N0 = gi/g0·e-Ej/kT
5 可编辑版
吸收线的特点表征
（1）波长， （2）形状， （３）强度 （4）形状 波长：λ ； Δυ-吸收线半宽
6 可编辑版
强度由两能级之间的路迂几率来决定。 吸 收线半宽度 一般在0.01～０.１Å 发射线半宽度 一般在0.005～0.02 Å
7 可编辑版
9 可编辑版
③. 压力变宽（碰撞变宽）
原子核蒸气压力愈大，谱线愈 宽。同种粒子碰撞——称赫尔 兹 马 克 （ Holtzmank） 变 宽 , 异种粒子碰撞-------称罗论兹 （Lorentz）变宽。 10-2 Å
10 可编辑版
④. 自吸变宽
光源空心阴极灯发射的共振 线被灯内同种基态原子所吸收 产生自吸现象。
第三章 原子吸收与原 子荧光光谱法
Atomic absorption spectrometry (AAS) and Atomic Fluorescence spectrometry AFS
1 可编辑版
3—1原子吸收光谱法(AAS)
概述
2 可编辑版
一. 基本原理
它是基于物质所产生的原子 蒸气对特定谱线的吸收作用来进行 定量分析的一种方法。
3 可编辑版
1.吸收光谱与发射光谱的关系 共振线与吸收线
基态 第一激发态，又回到基态， 发射出光谱线，称共振发射线。
同样从基态跃迂至第一激发态所产 生的吸收谱线称为共振吸收线（简称为共 振线）。
4 可编辑版
吸收线能量与波长关系
λ= hc/ΔE
基态原子与激发态原子的比可用Bottzmannf 分布表示：
11 可编辑版
3. 原子吸收的测量
⑴. 积分吸收
Krd e2Nf mc
f-----振子强度, N----单位体积内的原子数, e----为电子电荷, m--- -个电子的质量.
12 可编辑版
如果我们测量∫Krdυ , 就可 求出原子核浓度。但是谱线宽 度为10-2 Å左右。需要用高分辨 率的分光仪器，这是难以达到 的。一百多年前已发现，但一 直难以使用。
25 可编辑版
③.对光源的要求 辐射强度大，稳定性高，锐线性，背景小
等。要用被测元素做阴极材料所以有些物质无 法实现。
2.原子化器 火焰原子化器和非火焰原子化器
26 可编辑版
27 可编辑版
2． 原子吸收线的宽度
①. 自然宽度ΔυN 它与原子发生能 级间路迂时激发态 原子的有限寿命有 关。 一般情况下约相 当于10-4 Å
8 可编辑版
②. 多普勤（Doppler）宽度ΔυD 这是由原子在空间作无规热运动所引
致的。故又称热变宽。
D7.161070 T
M
M的原子量， T 绝对温度，υ0谱线中频率 一般情况: ΔυD = 10-2 Å
①．构造
阴极: 钨棒作成圆筒形筒内熔入被测元素 阳极: 钨棒装有钛, 锆, 钽金属作成的阳 极 管内充气：氩或氖称载气极间加压500-300伏要求稳流电源供电。
24 可编辑版
②. 锐线光产生原理
在高压电场下, 阴极向正极高速飞溅 放电, 与载气原子碰撞, 使之电离放出二 次电子, 而使场内正离子和电子增加以维 持电流。 载气离子在电场中大大加速, 获 得足够的能量, 轰击阴极表面时, 可将被 测元素原子从晶格中轰击出来, 即谓溅射, 溅射出的原子大量聚集在空心阴极内, 与 其它粒子碰撞而被激发, 发射出相应元素 的特征谱线-----共振谱线。
15 可编辑版
16 可编辑版
⑶. 锐线光源
空心阴极灯 即发射线
半宽度远小 于吸收线半 宽度光源.
17 可编辑版
⑷. 实际测量
I = I0·exp(-Kν1 )
式为吸收定律。
I--透光率, I0---入射光, l --- 蒸气厚度
Kν---吸收系数,
18 可编辑版
当用线光源时, 可用K0 代替 Kν ,用吸 光度表示:
A = lg I0/I = lg [1/exp(-K01)] = 0.43K01
19 可编辑版
A0.432 ln2•.•N•f•l D mc
A= k·N·1
20 可编辑版
因为 N∝C,所以
A = αC1
21 可编辑版
二.仪器装置ห้องสมุดไป่ตู้
类型： 单道单光束 单道双光束
22 可编辑版
23 可编辑版
1.光源（空心阴极灯）
(2). 峰值吸收
1955年Walsh A提出，在温度不太高的稳定火焰条件 下，峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比。
K K0•ex[p 2( { D 0) ln 2]2}
1
Kd
K0D
0
2 ln2
14 可编辑版
e2 N•f 1 K0D
mc
2 ln2
K02D ln2•m e2•cN•f
Ni/N0 = gi/g0·e-Ej/kT
5 可编辑版
吸收线的特点表征
（1）波长， （2）形状， （３）强度 （4）形状 波长：λ ； Δυ-吸收线半宽
6 可编辑版
强度由两能级之间的路迂几率来决定。 吸 收线半宽度 一般在0.01～０.１Å 发射线半宽度 一般在0.005～0.02 Å
7 可编辑版
9 可编辑版
③. 压力变宽（碰撞变宽）
原子核蒸气压力愈大，谱线愈 宽。同种粒子碰撞——称赫尔 兹 马 克 （ Holtzmank） 变 宽 , 异种粒子碰撞-------称罗论兹 （Lorentz）变宽。 10-2 Å
10 可编辑版
④. 自吸变宽
光源空心阴极灯发射的共振 线被灯内同种基态原子所吸收 产生自吸现象。
第三章 原子吸收与原 子荧光光谱法
Atomic absorption spectrometry (AAS) and Atomic Fluorescence spectrometry AFS
1 可编辑版
3—1原子吸收光谱法(AAS)
概述
2 可编辑版
一. 基本原理
它是基于物质所产生的原子 蒸气对特定谱线的吸收作用来进行 定量分析的一种方法。
3 可编辑版
1.吸收光谱与发射光谱的关系 共振线与吸收线
基态 第一激发态，又回到基态， 发射出光谱线，称共振发射线。
同样从基态跃迂至第一激发态所产 生的吸收谱线称为共振吸收线（简称为共 振线）。
4 可编辑版
吸收线能量与波长关系
λ= hc/ΔE
基态原子与激发态原子的比可用Bottzmannf 分布表示：
11 可编辑版
3. 原子吸收的测量
⑴. 积分吸收
Krd e2Nf mc
f-----振子强度, N----单位体积内的原子数, e----为电子电荷, m--- -个电子的质量.
12 可编辑版
如果我们测量∫Krdυ , 就可 求出原子核浓度。但是谱线宽 度为10-2 Å左右。需要用高分辨 率的分光仪器，这是难以达到 的。一百多年前已发现，但一 直难以使用。
25 可编辑版
③.对光源的要求 辐射强度大，稳定性高，锐线性，背景小
等。要用被测元素做阴极材料所以有些物质无 法实现。
2.原子化器 火焰原子化器和非火焰原子化器
26 可编辑版
27 可编辑版
2． 原子吸收线的宽度
①. 自然宽度ΔυN 它与原子发生能 级间路迂时激发态 原子的有限寿命有 关。 一般情况下约相 当于10-4 Å
8 可编辑版
②. 多普勤（Doppler）宽度ΔυD 这是由原子在空间作无规热运动所引
致的。故又称热变宽。
D7.161070 T
M
M的原子量， T 绝对温度，υ0谱线中频率 一般情况: ΔυD = 10-2 Å
①．构造
阴极: 钨棒作成圆筒形筒内熔入被测元素 阳极: 钨棒装有钛, 锆, 钽金属作成的阳 极 管内充气：氩或氖称载气极间加压500-300伏要求稳流电源供电。
24 可编辑版
②. 锐线光产生原理
在高压电场下, 阴极向正极高速飞溅 放电, 与载气原子碰撞, 使之电离放出二 次电子, 而使场内正离子和电子增加以维 持电流。 载气离子在电场中大大加速, 获 得足够的能量, 轰击阴极表面时, 可将被 测元素原子从晶格中轰击出来, 即谓溅射, 溅射出的原子大量聚集在空心阴极内, 与 其它粒子碰撞而被激发, 发射出相应元素 的特征谱线-----共振谱线。
15 可编辑版
16 可编辑版
⑶. 锐线光源
空心阴极灯 即发射线
半宽度远小 于吸收线半 宽度光源.
17 可编辑版
⑷. 实际测量
I = I0·exp(-Kν1 )
式为吸收定律。
I--透光率, I0---入射光, l --- 蒸气厚度
Kν---吸收系数,
18 可编辑版
当用线光源时, 可用K0 代替 Kν ,用吸 光度表示:
A = lg I0/I = lg [1/exp(-K01)] = 0.43K01
19 可编辑版
A0.432 ln2•.•N•f•l D mc
A= k·N·1
20 可编辑版
因为 N∝C,所以
A = αC1
21 可编辑版
二.仪器装置ห้องสมุดไป่ตู้
类型： 单道单光束 单道双光束
22 可编辑版
23 可编辑版
1.光源（空心阴极灯）