在一般原子吸收测量条件下，原子吸收轮廓取决于 Doppler （热变宽）宽度，通过运算可得峰值吸收系数：
K0 = 2/△D(ln2/)1/2 e2N0ƒ/mc
可以看出，峰值吸收系数与原子浓度成正比，只要能测 出K0 就可得出N0。 3，锐线光源
锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光 源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半 宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时 发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数
是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上 两点之间频率或波长的距离。
谱线具有一定的宽度，主要有两方面的因素：一类 是由原子性质所决定的，例如，自然宽度；另一类是外 界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。 1，自然宽度
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第一节 基本原理
没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。 它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线 宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约 为10-5nm数量级。 2，多普勒变宽
由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐射 原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测 器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使 谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动 产生的，所以又称为热变宽，一般可达10-3nm，是谱线 变宽的主要因素。
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第一节 基本原理
3，压力变宽 由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电
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第一节 阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自 吸现象，从而使谱线变宽。灯电流越大，自吸变宽越严 重。
二、原子吸收光谱的测量
1，积分吸收 在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸收系数，
简称为积分吸收，它表示吸收的全部能量。从理论上可 以得出，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正 比。数学表达式为：
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第一节 基本原理
素原子吸收不同频率的光，透过光强度对吸收光频率作 图，如下图：
I
I0
0 I 与 的关系
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第一节 基本原理
由图可知，在频率 0处透过光强度最小，即吸收最 大。若将吸收系数对频率作图，所得曲线为吸收线轮廓。
原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波 长）和半宽度 表征。中心频率由原子能级决定。半宽度
第四章 原子吸收光谱法 第一节 基本原理
原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状 态对其原子共振辐射的吸收 进行元素定量分析的方法。
基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至 激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的 紫外区和可见区。
在通常的原子吸收测定条件下，原子蒸气中基态原 子数近似等于总原子数。在原子蒸气中（包括被测元素 原子），可能会有基态与激发态存在。根据热力学的原 理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子 数的比例遵循Boltzman分布定律。
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第一节 基本原理
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。
一、原子吸收光谱轮廓
原子吸收光谱线有相当窄的频率或波长范围，即有 一定宽度。
一束不同频率强度为I0的平行光通过厚度为l的原子 蒸气，一部分光被吸收，透过光的强度I服从吸收定律
I = I0 exp(-kl) 式中k是基态原子对频率为的光的吸收系数。不同元
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第一节 基本原理
∫K d = e2N0ƒ/mc 式中e为电子电荷；m为电子质量；c为光速；N0为单位体 积内基态原子数；f 振子强度，即能被入射辐射激发的每 个原子的平均电子数，它正比于原子对特定波长辐射的 吸收几率。这是原子吸收光谱分析法的重要理论依据。
若能测定积分吸收，则可求出原子浓度。但是，测 定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收，需要分辨率非常高的 色散仪器。 2，峰值吸收
子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变 宽。压力变宽通常随压力增大而增大。
在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫 Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子引起的 变宽叫Lorentz（罗伦兹）变宽。
此外，在外电场或磁场作用下，能引起能级的分裂， 从而导致谱线变宽，这种变宽称为场致变宽。 4，自吸变宽
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第一节 基本原理
吸光度A可用下式表示
A = lgI0 / I = 2.303 K N L
在实际分析过程中，当实验条件一定时，N正比于待 测元素的浓度。
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第二节 仪 器
原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，由光源、 原子化器、单色器和检测器等四部分组成。
一、光源
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第一节 基本原理
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
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第一节 基本原理
K 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓 内。这样，一定的K0即可测出一定的原子浓度。 4，实际测量
在实际工作中，对于原子吸收值的测量，是以一定光 强的单色光I0通过原子蒸气，然后测出被吸收后的光强I， 此一吸收过程符合朗伯-比耳定律，即
I = I0e-K N L
式中K为吸收系数，N为自由原子总数（基态原子数）， L为吸收层厚度。
目前，一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积
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第一节 基本原理
分吸收系数的方法。如果采用发射线半宽度比吸收线半 宽度小得多的锐线光源，并且发射线的中心与吸收线中 心一致，如下图。
发射线 K0
吸收 线
0 这样就不需要用高分辨率的单色器，而只要将其与其它 谱线分离，就能测出峰值吸收系数。
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第一节 基本原理