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光谱分析仪器的工作原理

发布时间:2020-06-23 09:42:46         点击:132

       光谱分析仪器的原理是根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析。所以光谱分析仪可以是直读光谱仪,荧光光谱仪等等,因为这些仪器都是利用光谱来对元素进行分析定量,这些光谱分析仪器可以应用到生活的方方面面。


光谱分析仪器的工作原理


       根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种,根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。

直读光谱仪

直读光谱仪

       发射光谱分析是根据被测原子或分子在激发状态下发射的特征光谱的强度计算其含量。

       吸收光谱是根据待测元素的特征光谱,通过样品蒸汽中待测元素的基态原子吸收被测元素的光谱后被减弱的强度计算其含量。它符合郎珀-比尔定律:A= -lg I/I o= -lgT = KCL,式中I为透射光强度,I0为发射光强度,T为透射比,L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC

       光谱分析仪器物理原理为:

       任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的,原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此,一个原子核可以具有多种能级状态。

       能量最低的能级状态称为基态能级(E0=0),其余能级称为激发态能级,而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下,原子处于基态,核外电子在各自能量最低的轨道上运动。

       如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子,当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态跃迁到相应的激发态。原来提供能量的光经分光后谱线中缺少了一些特征光谱线,因而产生原子吸收光谱。

       电子跃迁到较高能级以后处于激发态,但激发态电子是不稳定的,大约经过10-8秒以后,激发态电子将返回基态或其它较低能级,并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去,这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量,而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

       以上是关于光谱分析仪器的知识,现在一般把直读光谱仪叫做光谱分析仪,但是不仅仅是直读光谱仪,也有很多同样原理利用光谱进行定量分析的光谱分析仪器,可以被称为光谱分析仪。

 

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