文档介绍：现代环境分析技术
复习课
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光分析法及其基本特征
光分析法是基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后,由产生的辐射信号来确定物质组成或结构的分析方法。
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光分析法分类
依据物质与辐射作用的方式不同,光分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。光谱法是基于物质与辐射能作用时,分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度等信号变化进行分析的方法。非光谱法则不涉及能级跃迁,物质与辐射作用时,仅改变传播方向等物理参数,如偏振、干涉、旋光等方法。
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光分析法分类
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原子光谱是由原子外层价电子受到辐射后,在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的集合,通常是线性光谱,每条谱线都代表了一种跃迁。分子中不仅有更多的原子个数和种类,还包含各种基团和结构单元,所产生的光谱比较复杂,是带状光谱。
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原子一般情况下处在最低的能量状态(基态),使带负电的电子与带正电荷的原子核之间势能为最低
原子从自身以外获取能量,由基态(或低能态)上升到激发态如果是光激发,则产生吸收跃迁,产生原子吸收光谱。
热激发或场(电)激发,不产生吸收跃迁,而由此上升到激发态的原子以辐射跃迁形式返回基态或低能态,则产生原子发射光谱
由光激发上升为激发态的原子,瞬间又辐射光子回到基态或低能态,此时产生原子荧光光谱
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原子发射光谱
一般情况下,原子处于基态,通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下,原子获得能量,外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态,约经10-8 s,外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁,多余的能量的发射可得到一条光谱线。
重点内容概要
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有关术语:
激发电位(激发能):
  原子中某一外层电子由基态激发到高能态所需要的能量,称该高能态为激发电位,以电子伏特(eV)表示;
 电离电位(电离能):
  把原子中外层电子电离所需要的能量,称为电离电位,以eV表示;
特征光谱
周期表中每一个元素都能显示出一系列的光谱线,这些线光谱对元素具有特征性和专一性,称为元素的特征光谱,这也是元素的定性基础。
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共振线:
  原子中外层电子从基态被激发到激发态后,由该激发态跃迁回基线所发射出来的辐射线,称为共振线。
而由最低激发态(第一激发态)跃迁回基态所发射的辐射线,称为第一共振线,通常把第一共振线称为主共振线。
主共振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,一般是该元素最强的谱线;
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谱线的自吸与自蚀
样品中的元素产生发射谱线,首先必须让试样蒸发为气体。等离子体是指以气态形式存在的,包含有分子、原子、离子、电子等各种粒子的整体电中性的集合体。等离子体内温度和原子浓度分布不均匀,中心部位温度高,激发态原子浓度大,边缘部位温度低,基态原子、低能态原子比较多。某元素的原子从中心发射一定波长的电磁辐射,必须要通过边缘到达检测器,这样中心原子发射的电磁辐射就可能被边缘的同一元素的基态或低能态原子吸收,导致谱线中心强度降低的现象,称为元素的自吸(self-absorption)。
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