原子吸收光譜的特征
(1)原子吸收光譜的波長
只有當氣態原子所吸收的光源提供的電磁輻射能與該物質的原子的兩個能級間躍遷所需的能量滿足△E=hν的關系時,才能產生原子吸收。因此,原子吸收光譜的波長是特定的。由于每一種原子都有自身所特伺削脅子結構與能級,隅有自身的原子特征吸收波長。硯臣,原子吸收是子發射的逆過程,因此,大多情況下,原子吸收光譜的波長與原子發射光譜的波長是相同的。但相對來說,原子吸收光譜比原子發射光譜譜線要少得多,此外,由者的輪廓也不多些情況下,兩者的中心波長并不一致,某些元素的最強原子吸收線也不一定是最強的發射譜線。絕大多數原子吸收光譜位于光譜的紫外區和可見區。
(2)原子吸收光譜的輪廓
原子吸收光譜的譜線并非幾何意義上的線,而是有定寬度。通常用其中心頻率(中心波長)來代表其波長,而用最大吸收一半處的線輪廓上兩點之間的頻率(波長)差即譜線半寬來表示其寬度。
原子吸收光譜譜線自身的寬度稱為自然寬度,一般為10^-5nm量級,此外由于受原子熱運動、原子碰撞、電磁場等影響使譜線變寬。
由于原子熱運動引起的譜線變寬稱為多普勒變魂。在原子吸收分析中,塒于火焰和石墨爐原子吸收池,氣態原子處于無序熱運動中,相對于檢測器而言,各發光原子有著不同的運動方向,即使每個原子發出的光是頻率相戶司的單色光,但由于多普勒效應使檢測器所接受的光則是頻率略有不同的光,于是引起譜線的變寬。多普勒變寬一般為10^-3~10^-4nm量級,是原子吸收光譜譜線變寬的主要部分。
原子之間相互碰撞導致激發態原子平均壽命縮短,引起譜線變寬,稱為碰撞變寬。碰撞變寬分為兩種,即赫魯茲馬克變寬:和洛倫茨變寬。被測元素激發態原子原子相互碰撞引起的變寬,稱為赫魯茲馬克變寬,又稱共振變寬或壓力變寬。原子吸收區的原子濃度足夠高時,碰撞變寬是不可忽略的。被測元素原子與其它元素的原子相互碰撞引起的變寬,稱為洛倫茨變寬。在通常的原子吸收測疋.條件被測元素的原子濃度都很低,共振變寬:效應可以不予考慮。洛倫茨變寬是主要碰撞變寬,且隨原子區內原子蒸氣壓力增大和溫度升高而增大,碰撞變寬一般10^-3~10^-4nm量級。
影響譜線變寬的是上述各種因素的綜合變寬結果。在通常的原子吸收分析實驗件下,吸收線的輪廓主要受多普勒和洛倫茨變寬的影響。在2000~3000K的溫范圍內,原子吸收線的寬度約為10^-3~10^-2 nm。
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