原子發(fā)射光譜法(2)-預(yù)覽頁
【正文】 量子數(shù) 。 當(dāng) 2S＋ 1＝ 1時 ， 稱為單重態(tài)； 當(dāng) 2S＋ 1＝ 2時 ， 稱為雙重態(tài)； 當(dāng) 2S＋ 1＝ 3時 ， 稱為三重態(tài)； 如 Na的激發(fā)態(tài)： 3p1， S＝ 1/2， 雙重態(tài) 。 例如： Na的激發(fā)態(tài)： 3p1， S＝ 1/2， J=1/2， 3/2，雙重態(tài) ， 應(yīng)該有兩個能量相近的能級 光譜支項表示： n2S+1LJ Na——32P1/2， 32P3/2 （ iii） 在磁場作用下 ， 同一光譜支項表示的能級會發(fā)生分裂 ， 分裂為 2J＋ 1個不同的支能級 。 3s1 3p1 g=2 g=2 g=4 （ v） 光譜線的產(chǎn)生是由于原子在兩個不同能級之間的躍遷 ， 因此一條譜線可以用兩個光譜支項來表示 。不同能級之間的躍遷產(chǎn)生的原子光譜是確定的 、 相互分開的譜線 ， 原子光譜是線光譜 。 1， 但當(dāng) J＝ 0時 ， DJ＝ 0的躍遷是不容許的 （ 禁阻 ） ； 光譜選擇定則 2021/6/15 （ 4） 總自旋量子數(shù) DS＝ 0。 對于禁阻躍遷的譜線 ， 即使能實現(xiàn) ， 強度也很弱 。 原子的基態(tài)是可以被破壞的 ， 當(dāng)獲取足夠的能量后 ， 原子的一個或者幾個電子就可能躍遷到較高的能級上去 ， 原子便成為激發(fā)態(tài) 。 （ 1）關(guān)于激發(fā)過程 2021/6/15 ； ， 與輻射前后原子所處的能級有關(guān) ， l＝ hc/(E2E1)＝ hc/DE； iii. 不同元素原子的結(jié)構(gòu)不同 ， 原子的能級狀態(tài)不同 ，能級之間的能級差不同 ， 因此發(fā)射譜線的波長也不同 ，每種元素都有其特征譜線 ， 可定性 。 C. 同一元素的原子線和離子線都是該元素的特征光譜 ，都可以用來定性或者定量分析 。 2021/6/15 譜線的強度： 可以設(shè)想一下發(fā)射譜線 的強度 (Iij） 與哪些因素有有關(guān) ？ i j Ni 光 Iij Ni Aij： 躍遷概率 Eij： 能級間的能量差 2021/6/15 即： Iij＝ NiAijEij Iij＝ NiAijhnij 根據(jù) Boltzmann方程得： )e xp(0kTENhAggI iijijoiij ?? n2021/6/15 因此 ， 影響譜線強度的因素： （ 1） 激發(fā)電位 Ei： Ei越大 ， Iij越?。? （ 2） 躍遷幾率 Aij： Iij正比與 Aij； （ 3） 統(tǒng)計權(quán)重：成正比； 元素多重線的強度之比等于統(tǒng)計權(quán)重之比 ！ 如鈉 D線： （ D2） ,g2=4, A2＝ 107 s1 （ D1） ,g1=2, A1＝ 107 s1 2021/6/15 雙重線的躍遷概率接近；激發(fā)電位接近；波長接近 故： ＝ g2/g1＝ 2 無論激發(fā)溫度如何，雙重線的強度之比總是等于 2。 2021/6/15 自吸：處于光源中心位置的高能級粒子發(fā)射的光子被處于光源邊緣位置處于低能級的同類粒子吸收 ， 使發(fā)射譜線的強度減弱 ， 這種現(xiàn)象稱為自吸 。 2021/6/15 主要的光源種類 過去： 一般采用火焰作為激發(fā)光源 ， 但激發(fā)溫度低 （ 激發(fā)能力差 ， 靈敏度低 ） ； 現(xiàn)在采用： 直 流 電 弧 ， 交 流 電 弧 ； 電 火 花 ； ICP （ Inductively coupled plasma， 電感耦合等離子體 ） 2021/6/15 介紹這幾類光源前 ， 先講幾個術(shù)語： 擊穿： 兩片靠的很近 （ 譬如 1 mm)的金屬 （ 電子導(dǎo)體 ） 分別連接在高壓電源的正負(fù)極 ， 這兩片金屬暫稱為 電極 。 E 2021/6/15 擊穿電壓： 使電極間的氣體擊穿的最小電壓稱為擊穿電壓 。 高壓電火花： 電極間不連續(xù)的氣體放電稱為電火花 。 適用：金屬 ， 合金 ， 低含量元素的定量分析 2021/6/15 （ 3） 高壓電火花： 電極間不連續(xù)的氣體放電稱為電火花 基本線路 R L C G V ~220V 工作原理：高壓充電，放電打火 2021/6/15 特點： （ 1） 弧焰溫度：可達(dá) 10000K， 激發(fā)能力很強 ， 且譜線主要是離子線； （ 2） 電極溫度：電極間歇放電 ， 而且時間比交流電弧要長 ， 電極頭溫度低 ， 蒸發(fā)能力差； （ 3） 光源穩(wěn)定性好 ， 精密度高 。 概括一下： 點火引燃工作氣 ， 磁場加速等離子 ， 感應(yīng)渦流產(chǎn)高熱 ， 氣體受熱成焰炬 。 二、分光系統(tǒng) 2021/6/15 光柵的分光原理 什么是光柵 ?透射光柵，反射光柵 光柵常數(shù) d N θ φ 2021/6/15 光柵方程： d(sinθ177。 光柵光譜是均勻色散光譜！ Kf bdKfddl ??l Kfddld ?l2021/6/15 復(fù)合光 焦平面 分光系統(tǒng) 2021/6/15 光柵光譜儀的分辨率 R 根據(jù)瑞利準(zhǔn)則分辨清楚兩條相鄰光譜線的能力。 2021/6/15 復(fù)合光 焦平面 分光系統(tǒng) 2021/6/15 復(fù)合光 焦平面 分光系統(tǒng) 2021/6/15 復(fù)合光 焦平面 分光系統(tǒng) 2021/6/15 光譜通帶：出射狹縫所能同過的譜線寬度
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