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【求助】原子吸收光谱法原理的一个问题请求帮助!

原子吸收光谱(AAS)

  • 原子吸收光谱的机理是因为原子化器中的被测物质基态原子吸收光源发射的该原子特征谱线,从而产生吸收光谱,但是基态原子吸收光源发射的光谱后激发为激发态原子,会产生发射谱线,怎么会测得该物质的吸收谱线的强度呢???
    一个困饶我多年的问题,希望哪位DX能解答!!!
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  • wawawa

    第1楼2008/04/26

    Ni / N0 = gi / g0 exp(- Ei / kT)
    Ni与N0 分别为激发态与基态的原子数; gi / g0为激发态与基态的统计权重,它表示能级的简并度;T为热力学温度; k为Boltzman常数; Ei为激发能。
    从上式可知,温度越高, Ni / N0值越大,即激发态原子数随温度升高而增加,而且按指数关系变化;在相同的温度条件下,激发能越小,吸收线波长越长,Ni /N0值越大。尽管如此变化,但是在原子吸收光谱中,原子化温度一般小于3000K,大多数元素的最强共振线都低于 600 nm, Ni / N0值绝大部分在10-3以下,激发态和基态原子数之比小于千分之一,激发态原子数可以忽略。因此。基态原子数N0可以近似等于总原子数N。

    caijvren 发表:原子吸收光谱的机理是因为原子化器中的被测物质基态原子吸收光源发射的该原子特征谱线,从而产生吸收光谱,但是基态原子吸收光源发射的光谱后激发为激发态原子,会产生发射谱线,怎么会测得该物质的吸收谱线的强度呢???
    一个困饶我多年的问题,希望哪位DX能解答!!!

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  • caijvren

    第2楼2008/04/26

    很感谢,不过你说的这个问题不是我要的问题,我是指原子化器中的基态原子在吸收光源发射的谱线后,以谱线减少的程度作为定量的依据,但是原子化器中的基态原子在吸收谱线后会重新跃迁为激发态原子,会发射出发射谱线,怎么会测定出吸收谱线强度减弱的程度呢???

    wawawa 发表:Ni / N0 = gi / g0 exp(- Ei / kT)
    Ni与N0 分别为激发态与基态的原子数; gi / g0为激发态与基态的统计权重,它表示能级的简并度;T为热力学温度; k为Boltzman常数; Ei为激发能。
    从上式可知,温度越高, Ni / N0值越大,即激发态原子数随温度升高而增加,而且按指数关系变化;在相同的温度条件下,激发能越小,吸收线波长越长,Ni /N0值越大。尽管如此变化,但是在原子吸收光谱中,原子化温度一般小于3000K,大多数元素的最强共振线都低于 600 nm, Ni / N0值绝大部分在10-3以下,激发态和基态原子数之比小于千分之一,激发态原子数可以忽略。因此。基态原子数N0可以近似等于总原子数N。

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  • 我在故我思

    第3楼2008/04/26

    你好!首先减少的是谱线的强度I,当从元素灯光源发出的锐线元素特征谱线经过基态原子被吸收之后,辐射强度减弱。虽然基态原子吸收了辐射能之后跃迁至激发态,而激发态的时间很短,立即返回基态,也发射相应的共振谱线。但是,此时虽然会出现发射的共振谱线,然后,由于发射的方向是空间球体任意的,能与元素灯发射谱线方向一致的谱线相对要少的多,也就是几率很小的发射谱线能到达检测器。这些谱线的强度与光源的谱线强度相比几乎可以忽略。所以,发射谱线对测定的影响是很小的。

    caijvren 发表:很感谢,不过你说的这个问题不是我要的问题,我是指原子化器中的基态原子在吸收光源发射的谱线后,以谱线减少的程度作为定量的依据,但是原子化器中的基态原子在吸收谱线后会重新跃迁为激发态原子,会发射出发射谱线,怎么会测定出吸收谱线强度减弱的程度呢???

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  • caijvren

    第4楼2008/04/26

    你好!首先减少的是谱线的强度I,当从元素灯光源发出的锐线元素特征谱线经过基态原子被吸收之后,辐射强度减弱。虽然基态原子吸收了辐射能之后跃迁至激发态,而激发态的时间很短,立即返回基态,也发射相应的共振谱线。但是,此时虽然会出现发射的共振谱线,然后,由于发射的方向是空间球体任意的,能与元素灯发射谱线方向一致的谱线相对要少的多,也就是几率很小的发射谱线能到达检测器。这些谱线的强度与光源的谱线强度相比几乎可以忽略。所以,发射谱线对测定的影响是很小的。[/quote]

    非常感谢,这种解释非常合理!
    原子化器中被激发的原子发射的谱线可以理解为空间中的一个灯泡,但是怎样解释元素灯发射的谱线方向一致呢?没看到元素灯里有光反射、聚焦的材料呀?

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  • 我在故我思

    第5楼2008/04/26

    你好!空心阴极灯在原子吸收中的要求有很多,其中有一条是“灯的辐射立体角要小一些,当工作发光时相当于一个点光源,以至于所辐射的特征谱线的能量尽可能的全部从火焰中的基态原子中通过”,其实这个并不是很困难的,因为在空心阴极灯中,阴极一般是一个空心圆筒,里面填充了待测元素,工作时主要的光(特征谱线)是从阴极的内部发出,因此光束是比较集中的。

    caijvren 发表:原子化器中被激发的原子发射的谱线可以理解为空间中的一个灯泡,但是怎样解释元素灯发射的谱线方向一致呢?没看到元素灯里有光反射、聚焦的材料呀?

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  • caijvren

    第6楼2008/04/26

    你好!空心阴极灯在原子吸收中的要求有很多,其中有一条是“灯的辐射立体角要小一些,当工作发光时相当于一个点光源,以至于所辐射的特征谱线的能量尽可能的全部从火焰中的基态原子中通过”,其实这个并不是很困难的,因为在空心阴极灯中,阴极一般是一个空心圆筒,里面填充了待测元素,工作时主要的光(特征谱线)是从阴极的内部发出,因此光束是比较集中的。[/quote]

    很满意你的回答,谢谢你了!!!
    你的专业知识真丰富,由衷佩服!!!

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  • caijvren

    第7楼2008/04/27

    还想知道这个和荧光猝灭有没有关系?

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  • 我在故我思

    第8楼2008/04/27

    您说的是光源与荧光猝灭的关系?荧光猝灭是指“共存物通过碰撞使激发态原子失活而降低荧光强度的过程。”这个主要是在火焰原子化器中发生的,其主要的原因就是激发态的原子与其他的原子、分子等碰撞而发生了能量的转移降低。

    caijvren 发表:还想知道这个和荧光猝灭有没有关系?

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  • caijvren

    第9楼2008/04/27

    我的问题是:火焰原子化器中的被测物基态原子在吸收光源的辐射后,会产生发射光谱,怎么能够测定吸收光谱的强度,是由于荧光猝灭和您先前说的发射光谱的方向性的原因的共同作用的结果了吗??

    hotdoglet 发表:您说的是光源与荧光猝灭的关系?荧光猝灭是指“共存物通过碰撞使激发态原子失活而降低荧光强度的过程。”这个主要是在火焰原子化器中发生的,其主要的原因就是激发态的原子与其他的原子、分子等碰撞而发生了能量的转移降低。

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  • 我在故我思

    第10楼2008/04/27

    你好!在原子荧光中,基态待测原子在火焰中经光致激发后达到激发态,从激发态跃迁至基态,发出共振荧光。在AFS中测定的是共振荧光的强度来确定待测原子浓度。与原子吸收不同:AFS中使用的是高强度空心阴极灯,保证辐射的强度;火焰不是狭缝是柱火焰(可以看作类似的球体),检测器的立体角大小。这样所检测到的共振荧光的强度强度比载原子吸收中的所发射的要强很多。

    caijvren 发表:我的问题是:火焰原子化器中的被测物基态原子在吸收光源的辐射后,会产生发射光谱,怎么能够测定吸收光谱的强度,是由于荧光猝灭和您先前说的发射光谱的方向性的原因的共同作用的结果了吗??

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