原子发射光谱分析.ppt

原子发射光谱分析
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教学目的和要求
1、掌握原子发射光谱法的基本原理。
2、掌握原子发射光谱仪光源及光谱仪（摄谱仪）的工作原理和主要作用。
3、掌握光谱定性分析、光谱半定量分析、光谱定量分析。
4、了解原子发射光谱的特点及应用。
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一、电磁波谱
电磁辐射按照波长（或频率、波数、能量）大小的顺序排列就得到电磁波谱。根据能量的高低，电磁波谱又可分为三个区域。
1）高能辐射区 包括射线区和X射线区。其粒子性比较突出。
2）中能辐射区 包括紫外区、可见光区和红外区。对这部分辐射的研究和应用要使用一些共同的光学试验技术，例如，用透镜聚焦，用棱镜或光栅分光等，故又称此区为光学光谱区。
3）低能辐射区 包括微波区和射频区，通常称波谱区。
第一节、光学分析法概要
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电磁辐射波谱图
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二、光学分析法的分类
光学分析法分为光谱法和非光谱法两类。
光谱法：基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。
非光谱法：不涉及物质内部能级的跃迁，是基于物质与辐射相互作用时，电磁辐射只改变了传播方向、速度或某些物理性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法（即测量辐射的这些性质）。属于这类分析方法的有折射法、偏振法、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二向***法等。
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第二节 基本原理
原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry，AES)是根据待测物质的气态原子或离子受激发后所发射的特征光谱的波长及其强度来测定物质中元素组成和含量的分析方法。
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一. 几个概念
1）基态
2）激发态
3）激发电位(Excited potential)
通常以电子伏特来（ eV ）表示。每条谱线对应一激发电位。
4）原子线：
以I表示，如Na(I)
5）电离电位(Ionization potential)和离子线：
以II，III，IV等表示。
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二. 原子发射光谱的产生过程：
1）能量（电或热、光） 基态原子
2）外层电子（低能态E1 高能态E2）
3）外层电子（低能态E1 高能态E2）
4）发出特征频率()的光子:
E = E2-E1 = h =hc/
从上式可见，每一条所发射的谱线的波长，取决于跃迁前后两个能级之差。
10－8 S
线状光谱
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由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此对特定元素的原子或离子可产生一系不同波长的特征光谱，通过识别待测元素的特征谱线存在与否鉴别元素的存在——定性分析；而这些光谱线的强度又与试样中该元素的含量有关，因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量——定量分析。
AES根据物质中不同原子的能级跃迁所产生的光谱线来研究物质的化学组成的。
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第二节 原子发射光谱仪器
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