原子吸收光譜儀原理

原子吸收光譜儀的原理是根據(jù)物質(zhì)基態(tài)原子蒸汽對(duì)特征輻射吸收的作用來(lái)進(jìn)行金屬元素分析。

1、 原子吸收光譜的產(chǎn)生

任何元素的原子都是由原子核和核外電子組成。原子核是原子的中心體，核正電，電子荷負(fù)電，總的負(fù)電荷與原子核的正電荷數(shù)相等。電子沿核外的圓形或橢圓形軌道圍繞著原子核運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又有自旋運(yùn)動(dòng)。

電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由波函數(shù)0描述。求解描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的薛定愕方程，可以得到表征原子內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù)n、L、m，分別稱(chēng)為主量子數(shù)、角量子數(shù)和磁量子數(shù)。

原子核外的電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級(jí)，因此一個(gè)原子核可以具有多種能級(jí)狀態(tài)。能量最低的能級(jí)狀態(tài)稱(chēng)為基態(tài)能級(jí)(Eo)，其余能級(jí)稱(chēng)為激發(fā)態(tài)能級(jí)，而能量最低的激發(fā)態(tài)則稱(chēng)為第一激發(fā)態(tài)。

一般情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量最低的軌道上運(yùn)動(dòng)。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當(dāng)外界光能量恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級(jí)之間的能級(jí)差△E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜。

2、 原子吸收光譜儀基本原理

儀器從光源輻射出具有待測(cè)元素特征譜線的光，通過(guò)試樣蒸氣時(shí)被蒸氣中待測(cè)元素基態(tài)原子所吸收，由輻射特征譜線光被減弱的程度來(lái)測(cè)定試樣中待測(cè)元素的含量。

3、 原子吸收光譜儀方法原理

原子吸收是指呈氣態(tài)的原子對(duì)由同類(lèi)原子輻射出的特征譜線所具有的吸收現(xiàn)象。

當(dāng)輻射投射到原子蒸氣上時(shí)，如果輻射波長(zhǎng)相應(yīng)的能量等于原原子吸收光譜儀子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需要的能量時(shí)，則會(huì)引起原子對(duì)輻射的吸收，產(chǎn)生吸收光譜?；鶓B(tài)原子吸收了能量，最外層的電子產(chǎn)生躍遷，從低能態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。

原子吸收光譜根據(jù)郎伯-比爾定律來(lái)確定樣品中化合物的含量。已知所需樣品元素的吸收光譜和摩爾吸光度，以及每種元素都將優(yōu)先吸收特定波長(zhǎng)的光，因?yàn)槊糠N元素需要消耗一定的能量使其從基態(tài)變成激發(fā)態(tài)。檢測(cè)過(guò)程中，基態(tài)原子吸收特征輻射，通過(guò)測(cè)定基態(tài)原子對(duì)特征輻射的吸收程度，從而測(cè)量待測(cè)元素含量。