文档介绍：第2章 原子光谱分析法
一、 概述
原子发射光谱分析根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。
原子发射光谱分析（AES（Atomic Emission Spectrosmetry,AES），
1、原子发射光谱分析的特点：
(1) 多元素同时检测。可同时测定一个样品中的多种元素。样品激发后，不同元素都发射特征光谱，
(2) 分析速度快。利用光电直读光谱仪，可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析（液、固态试样可不经化学处理）。
(3) 选择性好。不同原子发射各自不同的特征光谱。对于一些化学性质极相似的元素具有特别重要的意义。（如铌和钽、锆和铪、几十个稀土元素，用其他方法分析都很困难，发射光谱分析可以毫无困难地将它们区分开并测定）。
2. 原子发射光谱分析基本原理
原子能级图
原子发射光谱的产生：
原子外层电子由高能级向低能级跃迁，能量以电磁辐射的形式发射出去得到了发射光谱。
原子发射光谱是线状光谱。
原子处于基态，激发光源作用下，外层电子由基态跃迁到较高的能量状态即激发态。处于激发态的原子是不稳定的，其寿命小于10－8s。谱线波长与能量的关系为:
3、谱线强度
当体系在一定温度下达到热平衡时，原子在不同状态的分布也达到平衡。玻尔兹曼（Boltzman）统计热力学方法证明：体系处在热力学平衡状态，单位体积内处于激发态的原子数目Ni和处于基态的原子数目No应遵守如下分布：
Ni = No (gi / go).e－Ei / kT
式中：gi，go为激发态和基态的统计权重；Ei为谱线的激发电位；k为玻尔兹曼常数(×10-23J/K)；T为激发的绝对温度（K）。
原子外层电子在i,j两个能级跃迁所产生的谱线强度以Iij表示，它正比于处在激发态的原子数目Ni，即
Iij = Ni·Aij·hvij
式中：Aij为两个能级之间跃迁的概率；h为普朗克常数；vij为跃迁产生谱线的频率。
4、影响谱线强度的因素
（1）统计权重：谱线强度与统计权重成正比；
（2）激发电位：激发电位愈高，处在相应激发态的原子
数目愈少，谱线强度愈小。
（3）跃迁概率：在符合选择定则的情况下，电子可向不
同的低能级跃迁而发射出不同频率的谱
线；两能级之间的跃迁概率愈大，该频
率谱线强度愈大。谱线强度与跃迁概率成
正比。
（4）激发温度：温度升高，使单位体积内处于基态的原子数目减少，且增加谱线的强度 。原子电离是减少基态原子数的重要因素。
（5）基态原子数：单位体积内基态原子的数目和试样中的元素浓度有关。在一定的试验条件下，谱线强度与被测元素浓度成正比，这是发射光谱定量分析的依据。
赛伯-罗马金（Scheibe-Lomakin）公式：
I = AC b
A为与测定条件有关的系数。
5、 谱线的自吸与自蚀
样品中元素首先蒸发为气体。高温激发下，气体处在高度电离状态，形成等离子体(包含有分子、原子、离子、电子等各种粒子电中性的集合体)。
等离子体中心部位温度高；边缘部位温度低。中心区域激发态原子多；边缘区域基态原子、低能态原子比较多。中心发射一定波长的电磁辐射时，必须通过有一定厚度的原子蒸气，在边缘区域，同元素的基态原子或低能态原子将会对此辐射产生吸收------自吸。
元素浓度高自吸严重时将谱线中心完全吸收-----自蚀