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光谱仪是怎样进行元素分析的
发布时间:2021-12-30 11:01:02 点击:86

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成,利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光),但若通过光谱仪将阳光分解,按波长排列,可见光只占光谱中很小的范围,其余都是肉眼无法分辨的光谱,如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或电脑化自动显示数值仪器显示和分析,从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。

光谱仪是怎样实现对原素进行分析的?首先我们要明白光谱仪的分析原理,其原理是将光源辐射出的待测原素的特征光谱运用试样的蒸气中待测原素的基态原子所吸收,由发射光谱被弱化的程度,从而求取试样中待测原素的含量。
任何原素的原子是由原子和绕核运动的电子构成的,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,因而,1个原子可以具备各种能级状态。能量低的能级状态称之为基态能级(E0=0),其余能级称之为激发态能级,而能低的激发态则称之为激发态。正常情况下,原子处在基态,核外电子在各自能量低的轨道上运动。假如将yi定外部能量如光能提供给该基态原子,当外部光能量E恰好等于该基态原子中基态和某个较gao能级之间的能级差E时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态越迁到相对应的激发态,而形成原子吸收光谱。电子跃迁到较gao能级之后处在激发态,但激发态电子是不稳定的,大概经过10^-8秒之后,激发态电子将返回基态或其他较低能级,并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去,这一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。

光谱分析就是从识别这类原素的特征光谱来鉴别原素的存在(定性分析),而这类光谱线的強度又与试样中该原素的含量有关,因而又可运用这类谱线的強度来测定原素的含量(定量分析)。这就是发射光谱分析的基本依据。

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