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3分鐘帶你認(rèn)識(shí)固體光譜分析儀的工作原理
固體光譜分析儀的工作原理如下：
由光源輻射的待測(cè)元素的特征光譜被樣品蒸汽中的待測(cè)元件的基態(tài)原子吸收，并且通過發(fā)射光譜被減弱的程度獲得樣品中待測(cè)元素含量。這符合蘭伯特-比爾定律。物理原理：任何元素的原子都是由原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子組成的。原子核外的電子根據(jù)其能級(jí)分層，形成不同的能級(jí)。因此，原子核可以具有多個(gè)能級(jí)狀態(tài)。
能級(jí)狀態(tài)稱為基態(tài)能級(jí)(E0=0)，剩余能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí)，能量激發(fā)態(tài)稱為激發(fā)狀態(tài)。在正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在其能量軌道上移動(dòng)。
如果向基態(tài)原子提供一定量的外部能量，例如光能，當(dāng)外部光能E的量正好等于基態(tài)原子與基態(tài)原子中較高能級(jí)之間的能級(jí)差E時(shí)，原子將吸收該特征波長(zhǎng)的光，外部電子將從基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)，從而產(chǎn)生原子吸收光譜。
電子躍遷到更高的能級(jí)后，它處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子是不穩(wěn)定的。大約10^-8秒后，激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其他較低能級(jí)，并以光的形式釋放電子躍遷過程中吸收的能量。這個(gè)過程叫做原子發(fā)射光譜。可以看出，原子吸收光譜過程吸收輻射能，而原子發(fā)射光譜過程釋放輻射能。
光譜分析是從這些元素的特征光譜(定性分析)中識(shí)別這些元素的存在，并且這些譜線的強(qiáng)度與樣品中元素的含量有關(guān)。因此，這些譜線的強(qiáng)度可用于確定元素的含量(定量分析)。