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光譜分析儀的基本原理
發布時間: 2021-08-19  點擊次數: 688次

光譜分析儀的基本原理

        1. 原子光譜的產生
??原子發射光譜分析是根據原子發出的光譜確定物質的化學成分。不同的物質由不同元素的原子組成,原子都包含一個結構緊密的原子核,周圍是不斷運動的電子。每個電子都處于一定的能級并具有一定的能量。通常情況下,原子處于穩定狀態,其能量zui低。這種狀態稱為基態。但是當原子受到能量(如熱、電能等)時,原子由于與高速氣態粒子和電子碰撞而獲得能量,使原子外層的電子從基態躍遷到更高的能級。處于這種狀態的原子稱為激發態。電子從基態躍遷到激發態所需的能量稱為激發勢。當施加的能量足夠大時,原子中的電子脫離原子核的結合力,使原子變成離子。這個過程稱為電離。原子失去電子成為離子所需的能量稱為一級電離勢。離子中的外層電子也可以被激發,所需要的能量就是相應離子的激發電位。處于激發態的原子非常不穩定,會在很短的時間內躍遷到基態或其他較低能級。
??當原子從較高能級躍遷到基態或其他較低能級時,會釋放多余的能量。這種能量以特定波長的電磁波的形式輻射。每個光譜發出的譜線的波長取決于躍遷前后兩個能級之間的差異。由于原子的能級多,在原子被激發后,其外層電子可以有不同的躍遷,但這些躍遷應遵循一定的規則(“光譜選擇定律"),因此可以產生一系列特定的原子。元素。不同波長的特征譜線按一定順序排列并保持一定的強度比。光譜分析是從這些元素的特征光譜中鑒別元素的存在(定性分析),這些譜線的強度與樣品中元素的含量有關。因此,這些譜線的強度可用于確定元素的含量。內容(定量分析)。這是發射光譜分析的基本基礎。
?? 2、發射光譜分析過程
??1、樣品在能量的作用下蒸發原子化(轉化為氣態原子),氣態原子的外層電子被激發到高能態。當從較高能級躍遷到較低能級時,原子會釋放多余的能量并發出特征譜線。這個過程叫做蒸發、霧化和激發需要借助激發光源來實現。
?? 2. 原子產生的輻射被分散分裂并按波長順序記錄在感光板上,從而可以呈現出規則的譜線,即光譜圖。它是通過光譜儀和光譜儀的檢測裝置實現的。
?? 3. 根據獲得的光譜進行定性鑒定或定量分析。由于不同元素的原子結構不同,被激發后發射光譜線的波長是不一樣的,即每個元素都有自己的特征波長,所以根據這些元素的特征光譜,存在元素可以被準確識別(定性分析),而這些譜線的強度與樣品中元素的含量有關,因此這些譜線的強度可以用來確定元素含量(定量分析)。

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