第七章 原子发射光谱分析 习题

第七章原子发射光谱分析（网上习题）
一、选择题
1.原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的？ ( )
(1) 辐射能使气态原子外层电子激发
(2) 辐射能使气态原子内层电子激发
(3) 电热能使气态原子内层电子激发
(4) 电热能使气态原子外层电子激发答案：（4）
2.发射光谱定量分析选用的“分析线对”应是这样的一对线（）
(1) 波长不一定接近，但激发电位要相近
(2) 波长要接近，激发电位可以不接近
(3) 波长和激发电位都应接近
(4) 波长和激发电位都不一定接近答案：（3）
3.发射光谱分析中, 具有低干扰、高精度、高灵敏度和宽线性范围的激发光源是( ) 答案：（4）
(1) 直流电弧 (2) 低压交流电弧
(3) 电火花 (4) 高频电感耦合等离子体
4.电子能级差愈小, 跃迁时发射光子的（）
(1) 能量越大 (2) 波长越长 (3) 波数越大 (4) 频率越高
答案：（2）
5.下面哪种光源, 不但能激发产生原子光谱和离子光谱, 而且许多元素的离子线强度大于原子线强度？（）
(1)直流电弧
(2)交流电弧
(3)电火花
(4)高频电感耦合等离子体
答案：（4）
6.下面几种常用激发光源中, 分析灵敏度最高的是（）
(1)直流电弧 (2)交流电弧
(3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体
答案：（4）
7.下面几种常用的激发光源中, 最稳定的是（）
(1)直流电弧 (2)交流电弧
(3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体
答案：（4）
8.下面几种常用的激发光源中, 背景最小的是 ( )
(1)直流电弧 (2)交流电弧
(3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体
答案：（1）
9.下面几种常用的激发光源中, 激发温度最高的是 ( )
(1)直流电弧 (2)交流电弧
(3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体
答案：（3）
10.用原子发射光谱法直接分析海水中重金属元素时, 应采用的光源是 ( )
(1) 低压交流电弧光源 (2) 直流电弧光源 (3) 高压火花光源 (4) ICP光源
答案：（4）11.矿物中微量Ag、Cu的发射光谱定性分析应采用的光源是 ( )
(1) CP光源 (2) 直流电弧光源 (3) 低压交流电弧光源 (4) 高压火花光源答案：（2）
12.下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定。

（）(1)极谱仪 (2)折光仪 (3)原子发射光谱仪 (4)红外光谱仪 (5)电子显微镜
答案：（3）
13.几种常用光源中，产生自吸现象最小的是 ( )
(1) 交流电弧 (2) 等离子体光源(3) 直流电弧
(4) 火花光源答案：（3）
14.低压交流电弧光源适用发射光谱定量分析的主要原因是 ( )
(1) 激发温度高 (2) 蒸发温度高 (3) 稳定性好
(4) 激发的原子线多答案：（3）
二、填空题
1.原子在高温下被激发而发射某一波长的辐射, 但周围温度较低的同种原子(包括低能级原子或基态原子)会吸收这一波长的辐射, 这种现象称为_____自吸______。

2.发射光谱定性分析, 常以_____直流电弧____光源激发, 因为该光源使电极温度 ___高__ 从而使试样____易于蒸发___, 光谱背景___较小__, 但其___稳定性____差
3.对下列试样进行发射光谱分析, 应选何种光源较适宜？
(1)海水中的重金属元素定量分析_高频电感耦合等离子体__
(2)矿物中微量Ag、Cu的直接定性分析_直流电弧____
(3)金属锑中Sn、Bi的直接定性分析___高压火花（电火花）___
4.随电弧光源温度增加, 同一元素的原子线强度___增加__________
5.光电倍增管的作用是(1)_____将光信号转变为电信号______；
(2)_____信号放大_____。

采用这类检测器的光谱仪称为_____ ___ 光电直读光谱仪______ 。

6.原子发射光谱法定性分析的依据是各种元素的原子核外层电子基态与激发态之间的能级差（E）大小不同，受激跃迁时，不同的原子都有其特征的光谱线及线组_。

对被检测的元素一般只需找出______2~3根______灵敏线即可判断该元素是否存在。

7.电感耦合等离子体光源主要由___高频发生器_____、___等离子体炬管_____、 _____雾化器____等三部分组成, 此光源具稳定性好、基体效应小、线性范围宽、检出限低、应用范围广、自吸效应小、准确度高__等优点
8.第一共振线是发射光谱的最灵敏线, 它是由__第一激发态___跃迁
至____基态___ 时产生的辐射
三、简答题
1.简要总结发射光谱法和原子吸收光谱法的异同点及各自的特点。

相同点：都是原子光谱，涉及到价电子跃迁过程。

不同点∶1能量传递的方式不同。

2发射光谱法是通过测试元素发射的特征谱线及谱线强度来定性定量的，而原子吸收光谱法是通过测试元素对特征单色辐射的吸收值来定量的。

特点：发射光谱法可进行定性和定量分析及多元素同时分析；原子吸收法只可进行定量分析，但准确度更高。

2.发射光谱分析中常用的光源有哪几种？各种光源的特性及应用范围是什么？
发射光谱分析中常用的光源有：直流电弧、交流电弧和电火花三种。

直流电弧：电极温度高，分析的绝对灵敏度高，背景小，电弧温度一般可达4000～7000K, 可激发70 种以上的元素。

但弧光游移不定，重现性差，适用于做定性分析及低含量杂质的定量分析。

交流电弧：电极温度低于直流电弧，电弧温度稍高于直流电弧，激发能力稍强于直流电弧，灵敏度则稍低，但稳定性比直流电弧高，操作简便安全，适用于光谱定性定量分析。

电火花：电极温度低，灵敏度低，火花温度高，可以激发难激发元素，放电稳定性好，适用于金属及合金的定量分析及难激发元素的分析。

3.电感耦合等离子体原子发射光谱法具有哪些优点？
具有四大优点： 1. 精密度高；2. 检测限低； 3. 基体效应小；
4. 线性范围宽。

4.请简要写出高频电感耦合等离子炬 (ICP) 光源的优点。

温度高可达10000 K，灵敏度高可达10-9；
稳定性好，准确度高，重现性好；
线性范围宽可达4~5 个数量级；
可对一个试样同时进行多元素的含量测定；
自吸效应小；
基体效应小。

5.请解释: 发射光谱分析中的原子线、离子线
定性分析中的灵敏线、分析线
定量分析中的分析线对
原子线：原子被激发所发射的谱线。

离子线：离子被激发所发射的谱线。

灵敏线：一些激发电位低的谱线，它的发光强度大。

分析线：分析过程中所使用的谱线，也即确定某一元素是否存在的谱线。

分析线对：定量分析中的分析线对由分析线与内标线组成。

从被测元素中选一根谱线作为分析线，从内标元素中选一条谱线作为内标线，以它们的相对强度比lgR作工作曲线，使光源强度对谱线强度影响得到补偿。

6.射光谱分析常用 (1) 直流电弧， (2) 低压交流电弧， (3) 高压火花作
激发光源；这三种光源的激发能力顺序应该怎样? 并简要说明理由。

(3)>(2)>(1), 因为火花温度(即激发温度)很高。

7.试比较电感耦合等离子炬(ICP) 发射光谱法与经典的发射光谱法各自有哪些特点并简述其理由。

(1) 灵敏度高, 10-9g数量级的成分不难测定。

因为ICP的火焰温度可高10000K，能激发一般光源难激发的元素，不易生成难熔金属氧化物，背景小，故灵敏度高。

(2) 精密度好，1% 的误差范围很易实现。

因为试样用溶液法进样，气化均匀，没有试样溅散问题。

(3) 线性范围宽，可达4~5 个数量级。

因ICP 光源中试样微粒集中在高频涡流的轴向通道内，试样浓度、微粒形状都不会影响原子化和激发效率，对低浓度试样, 背景低, 对高浓度试样又无自吸危害，故分析的浓度范围宽。

(4) 基体影响小。

同一标准溶液可用于不同的试样。

(5) 因不用电极,光谱干扰及背景小。

8.解释发射光谱中元素的最后线、共振线及分析线与它们彼此间的关系。

最后线: 元素含量减少而最后消失的谱线。

共振线: 是基态原子与最低激发态(共振态)原子间跃迁产生的谱线, 谱线强度大, 常用作分析线。

分析线: 用于定性和定量分析的谱线。

9.分析下列试样, 应选什么光源最好?
(1)矿石的定性及半定量
(2)合金中的Cu(~x％)
(3)钢中的Mn(0.0x％~0.x％)
(4)污水中的Cr，Mn，Cu，Fe、Cd，Pb (10-4~0.x％)
(1)直流电弧(2)电火花(3)交流电弧(4)高频电感耦合等离子体
10.对于火焰的不稳定性, 为何原子发射光谱要比原子吸收光谱及原子荧光光谱更敏感?
原子发射光谱所检测的是激发态原子数，而原子吸收检测的是基态原子数，火焰不稳定，其温度差，T将导致激发态原子数目的比例显著改变，而基态原子数目比例改变很小，故原子发射光谱对火焰的不稳定性较敏感。