原子荧光光谱法讲座（5）

原子荧光光谱法讲座（5）

——原子荧光光谱法原理

    1、原子荧光的类型以及荧光焠灭

    （1）共振荧光

当原子受到波长为 λ_A的光能照射时，处于基态 E₀（或处于 E₀邻近的亚稳态 E₁）的电子跃迁到激发态E₂，被激发的原子由E₂回到基态E₀（或亚稳态E₁）时，它就放出波长为λ_F的荧光。由图1(a)可看出，由于电子由E₀跃迁至E₂所吸收的能量等于它从E₂回到E₀时放出的能量，因此入λ_A=λ_F，这一类荧光称为共振荧光。例如荧光谱线Zn 213.9nm、Ni 232.0nm、Pb 283.nm均属于共振荧光。

    （2）直跃线荧光

    荧光辐射一般发生在两个激发态之间，由图1（b）可看出，处于基态E₀的电子被激发到E₂能级，当电子回到E₁能级时，放出直跃线荧光。在此条件下，激发能大于荧光的能量，因而λ_A＞λ_F，称为 Stokes过程。比如用 Pb 283.3nm激发出Pb 405.8nm；用 Ti 377.5nm激发出 Ti 535.Onm可作为直跃线荧光的实际例子。

    （3）阶跃线荧光

    当处于激发态 E₂的电子在其放出荧光之前，由于受激碰撞损失部份能量而降至 E₁能级。从E₁回至基态时，放出阶跃线荧光，此时λ_F小于λ_A，用 Na 330.3nm去激发钠原子时，可得到Na 589.0nm荧光线可作为例子。

    （4）热助阶跃线荧光

    原子通过吸收光辐射由基态 E₀激发至 E₂能级，由于受到热能的进一步激发，电子可能跃迁至与E₂相近的较高能级E₃，当其由E₃跃迁至较低的能级E₁（不是基态E₀）时所发射的荧光称为热助阶跃线荧光。

      （5）热助反Stokes荧光

    由图1（e）可见，当电子从基态 E₀邻近的 E₂能级激发至E₃能级时，其荧光辐射过程可能是由E₃回到 E₀，例如用In的 451.1nm的波长激发In 410.2nm荧光谱线。

    除上述情况外，由基态E₀激发至E₂能级时，由于从火焰中吸收热能，电子可能经过E₃能级而返回基态 E₀并放出荧光，用 Cr 359.3nm.可激发出 357.9nm荧光谱线就是这一类型。

    上述两种情况中，λ_F均大于λ_A，故称为热助反Stokes荧光。