子吸收线半宽度：10-3nm。如图： 若用一般光源照射时，吸
10－3 nm
2x10-1nm
收光的强度变化仅为0.5%。灵
敏度极差。 理论上：
nm
连续光源 原子吸收线
的通带宽度对比示意图
Kvdv
πe2 mc
N0
f
讨论
Kvdv
πe2 mc
N0
f
10－3 nm
2x10-1nm
如果将公式左边求出，即谱线下 所围面积测量出（积分吸收）。即可 得到单位体积原子蒸气中吸收辐射的
2.元素的特征谱线
（1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同
基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。
（2）各种元素的基态第一激发态
最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。
（3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定 量分析
三、谱线的轮廓与谱线变宽
Kv K0
K0/ 2
0
V0
吸收线轮廓
v0
光源空心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。灯电流越大，自吸现象越严重。
（5）场致变宽: 外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁
场的作用使谱线变宽的现象；影响较小；
在一般分析条件下ΔVo为主。
四、积分吸收和峰值吸收
1.积分吸收
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原
0
峰值吸收
A
lg
e
0
I0d
I e d e
-K L
0
0
Alg e-1 K Llg eK 0L0.4 3 K 0L 4
在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：
K0
2 πln2
D
e2 mcN0
f
2πln2 e2
A0.434D mN c0fLkL0N
上式的前提条件：
a
（1） Δνe<Δνa ；
Ｊ.Ｂ.Willis(威立斯)氧化亚氮 乙炔火焰
从30多元素
60到70元素
原子吸收光谱法的优点和缺点
优点：
(1) 检出限低，10-10～10-14 g； (2) 准确度高，0.1%～0.5%； (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰； (4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）；
第7章 原子吸收分光光度分析法
atomic absorption spectrometry,AAS
第7章 原子吸收光谱分析法
§7.1 原子吸收光谱分析基本原理
basic principle of atomic absorption spectroscopy
§7.2 原子吸收分光光度仪
atomic absorption spectrometer
T M
（3） 压力变宽：由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、 离子和电子等）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:
§7.3 干扰的类型与抑制
interferences and elimination
§7.4 操作条件选择与应用
choice of operating condition and application
§7.1 原子吸收光谱分析基本原理
一、概述 generalization
原子吸收现象：原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象； 原子吸收现象1802年被人们发现，但是到20世纪50年代才发展起来；
1955年 澳大利亚物理学家 Walsh A（瓦尔西）发表了著名论文： 《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》 奠定了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。
1961年 1965年
在荷兰C.T.J.Akemade和atz 同期独立设计仪器
火焰作光源
苏联 Б.В.Львов 非火焰原子吸收法
e
（2）辐射线与吸收线的中心频率一致。
发射线
吸收线
e< a
nm
连续光源 原子吸收线
的通带宽度对比示意图
基态原子数N0。 这是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。
(△λ=10-3，若λ取600nm，单色器分辨率R=λ/△λ=6×105 )
长期以来无法解决的难题！
能否提供共振辐射（锐线光源），测定峰值吸收？
2.锐线光源
在原子吸收分析中需要使用锐线光源，测量谱线的峰值
将 It=I0e-Kvb 代入上式：
I
e
0
I0e-KLd
则：
A
lg
e
0
I0d
I e d e
-K L
0
0
a
采用锐线光源进行测量，则
e
Δνe<Δνa ，由图可见，在辐射线宽度
范 围 内 ， Kν 可 近 似 认 为 不 变 ， 并 近
似等于峰值时的吸收系数K0
发射线
吸收线
e< a
峰值吸收
v
吸收线轮廓与半宽度
表征吸收线轮廓（峰）的参数：
中心频率0 (峰值频率）：最大吸收系数对应的频率
中心波长： (nm)
办宽度：Δ0
吸收峰变宽原因：
（1）自然宽度 ：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。
缺点：
(1)难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时测多元素 (2)每测一个元素需要一个空心阴极灯，比较麻烦
二、原子吸收光谱的产生formation of AAS
1.原子的能级与跃迁
基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振吸收线） 吸收光谱
第一激发态基态 ，发射出一定频率的辐射。 产生共振发射线（称为第一共振发射线） 发射光谱
吸收，锐线光源需要满足的条件：
（1）光源的发射线与吸收线的ν0一致。
ห้องสมุดไป่ตู้
（2）发射线的Δν1/2小于吸收线的 Δν1/2。
提供锐线光源的方法：
空心阴极灯
10－3 nm
2x10-1nm
nm
连续光源 原子吸收线
的通带宽度对比示意图
3.峰值吸收
A lg I0 I
I00 eI0 d; I0 eId
（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。
VD7.162107V0