发射谱线强度.PPT

* 第六章 原子发射光谱法 一、原子发射光谱的产生 二、谱线强度 三、谱线自吸与自蚀 第二节 原子发射光谱法的基本原理 * 一、原子发射光谱的产生 在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）； 特征辐射 基态元素M 激发态M* 热能、电能 ?E * Na 能级图 由各种高能级跃迁到同一低能级时发射的一系列光谱线； * K 元素的能级图 * Mg 元素的能级图 * 原子的共振线与离子的电离线 第一共振线: 原子由第一激发态到基态的跃迁。 最易发生，能量最小； 离子线:离子由第一激发态到基态的跃迁 (离子发射的谱线) 其与电离能大小无关，离子的特征共振线。 原子谱线表：I 表示原子发射的谱线； II 表示一次电离离子发射的谱线； III表示二次电离离子发射的谱线； Mg I 285.213nm ；II 279.553 nm；Ⅲ182.897 * 二、谱线强度 原子由某一激发态 i 向低能级 j 跃迁，所发射的谱线强度与激发态原子数成正比。 在热力学平衡时，单位体积的基态原子数N0与激发态原子数Ni的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律： gi 、g0为激发态与基态的统计权重； Ei ：为激发能；k为玻耳兹曼常数；T为激发温度； 发射谱线强度： Iij = Ni Aijh?ij h为Plank常数；Aij两个能级间的跃迁几率； ?ij发射谱线的频率。将Ni代入上式，得： * 谱线强度 影响谱线强度的因素： （1）激发能越小，谱线强度越强； （2）温度升高，谱线强度增大，但易电离。 * 三、谱线的自吸与自蚀 等离子体：以气态形式存在的包含分子、离子、电子等粒子的整体电中性集合体（电离度α大于0.1%）。等离子体内温度和原子浓度的分布不均匀，中间的温度、激发态原子浓度高，边缘反之。 自吸：中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收，使辐射强度降低的现象。 元素浓度低时，不出现自吸。随浓度增加，自吸越严重，当达到一定值时，谱线中心完全吸收，如同出现两条线，这种现象称为自蚀。 谱线表，r：自吸；R：自蚀； * * -刘宇-