谱线强度
Iijgg0i AijhijN0ekEiT
影响谱线强度的因素： （1）激发能：第一共振线 （2）原子激发温度：温度升高，谱线强度增大，但易 电离； （3）跃迁几率 （4）统计权重 （5）受激发原子的密度
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四、谱线的自吸与自蚀 self-absorption and self reversal of spectrum line
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拉 紫红分分核化 曼 外外子子磁学 光 可可荧磷共发 谱 见见光光振光
光谱分析法
散射光谱法
拉 曼 光 谱
分子光谱法
发射光谱法
原 子 发 射
原 子 荧 光
分 子 荧 光
分 子 磷 光
X 射 线 荧 光
化 学 发 光
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第五章 原子发射光谱分析法 atomic emission spectrometry, AES
第一节 原子发射光谱分析基本原理 basic principle of Atomic emission spectrometry 第二节 原子发射光谱分析装置与仪器 device and instrument of AES 第三节 等离子体发射光谱仪 plasma emission spectrometry 第四节 定性、定量分析方法 qualitative and quantitative analysis method
谱线表示，r：自吸；R：自蚀；
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第二节 原子发射光谱分析装置与仪器
device and instrument of AES
一、火焰光度计 flame spectrometer 二、原子发射光谱仪器构成 process of AES 三、光谱仪的种类 types of spectrophotometer 四、电弧和电火花发射光源 arc and electric spark emission
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二、原子发射光谱的产生 formation of atomic emission spectra
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）；
热能、电能
基态元素M
E
特征辐射
激发态M*
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第一节 原子发射光谱分析基本原理
basic principle of AES
一、概述 generalization 二、原子发射光谱的产生 formation of atomic emission spectra 三、谱线强度 spectrum line intensity 四、谱线自吸与自蚀 self-absorption and selp reversal of spectrum line
1930年以后，建立了原子光谱定量分析方法。 原子光谱 ＜＞ 原子结构 ＜＞ 原子结构理论＜＞ 新元素
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原子发射光谱分析法的特点: (1)可多元素同时检测 各元素同时发射各自的特征光谱； (2)分析速度快 试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(全谱直读仪)； (3)选择性高 各元素具有不同的特征光谱； (4)检出限较低 10～0.1gg-1(一般光源)；ngg-1(ICP） (5)准确度较高 5%～10% (一般光源）； <1% (ICP) ； (6)ICP-AES性能优越 线性范围4～6数量级，可测高、中、低不同含量试样； 缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。
材料微观分析技术讲义第五章原子发射光 谱
上周授课内容回顾 第四章 材料光谱分析导论
§1. 材料光分析方法基础 §2. 原子光谱与分子光谱 §3. 光谱法仪器与光学器件
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原 子 发 射
原原 子子 吸荧 收光
X 射 线 荧 光
原子光谱法
吸收光谱法
原紫红核 子外外磁 吸可可共 收见见振
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一、 火焰光度计 flame spectrometer
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一、概述 generalization
原子发射光谱分析法：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时， 发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。
1859年，基尔霍夫(Kirchhoff G R)、本生(Bunsen R W) 研制了世界上第一台用于光谱分析 的棱镜分光镜，实现了原子光谱检验。
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。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。
Mg：I 285.21 nm ；II 280.27 nm。
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Na 元素的能级图 2021/1/21
K 元素的能级图Байду номын сангаас2021/1/21
Mg 元素的能级图 2021/1/21
三、谱线强度 spectrum line intensity
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：
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。
原子获得足够的能量(电离能)产生电离,失去一个电子，一次电离。 电离线：离子由第一激发态到基态的跃迁，其与电离能大小无关，又称为离子的特征共振线。
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。
Ni
gi g0
Ei
N0 e kT
gi 、g0：激发态与基态的统计权重（能级简并度2J＋1） 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 Aijhij 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：
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