根據(jù)現(xiàn)代光譜儀器的工作原理,,光譜儀可以分為兩大類:經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀,。經(jīng)典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器,;新型光譜儀器是建立在調(diào)制原理上的儀器。經(jīng)典光譜儀器都是狹縫光譜儀器,。調(diào)制光譜儀是非空間分光的,,它采用圓孔進(jìn)光根據(jù)色散組件的分光原理,,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀,。
光譜分析原理
原子發(fā)射光譜分析是根據(jù)原子所發(fā)射的光譜來(lái)測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組分的,。不同物質(zhì)由不同元素的原子所組成,而原子都包含著一個(gè)結(jié)構(gòu)緊密的原子核,,核外圍繞著不斷運(yùn)動(dòng)的電子,。每個(gè)電子處于一定的能級(jí)上,具有一定的能量,。在正常的情況下,,原子處于穩(wěn)定狀態(tài),它的能量是低的,,這種狀態(tài)稱為基態(tài),。但當(dāng)原子受到能量(如熱能、電能等)的作用時(shí),,原子由于與高速運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)粒子和電子相互碰撞而獲得了能量,,使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到更高的能級(jí)上,處在這種狀態(tài)的原子稱激發(fā)態(tài),。電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需的能量稱為激發(fā)電位,,當(dāng)外加的能量足夠大時(shí),原子中的電子脫離原子核的束縛力,,使原子成為離子,,這種過(guò)程稱為電離,。原子失去一個(gè)電子成為離子時(shí)所需要的能量稱為一級(jí)電離電位,。離子中的外層電子也能被激發(fā),其所需的能量即為相應(yīng)離子的激發(fā)電位,。處于激發(fā)態(tài)的原子是十分不穩(wěn)定的,,在極短的時(shí)間內(nèi)便躍遷至基態(tài)或其它較低的能級(jí)上。
當(dāng)原子從較高能級(jí)躍遷到基態(tài)或其它較低的能級(jí)的過(guò)程中,,將釋放出多余的能量,,這種能量是以一定波長(zhǎng)的電磁波的形式輻射出去的,其輻射的能量可用下式表示:(1)E2,、E1分別為高能級(jí),、低能級(jí)的能量,h為普朗克(Planck)常數(shù),;v及λ分別為所發(fā)射電磁波的頻率及波長(zhǎng),,c為光在真空中的速度。
每一條所發(fā)射的譜線的波長(zhǎng),,取決于躍遷前后兩個(gè)能級(jí)之差,。由于原子的能級(jí)很多,原子在被激發(fā)后,其外層電子可有不同的躍遷,,但這些躍遷應(yīng)遵循一定的規(guī)則(即“光譜選律”),,因此對(duì)特定元素的原子可產(chǎn)生一系列不同波長(zhǎng)的特征光譜線,這些譜線按一定的順序排列,,并保持一定的強(qiáng)度比例,。光譜分析就是從識(shí)別這些元素的特征光譜來(lái)鑒別元素的存在(定性分析),而這些光譜線的強(qiáng)度又與試樣中該元素的含量有關(guān),,因此又可利用這些譜線的強(qiáng)度來(lái)測(cè)定元素的含量(定量分析),。這就是發(fā)射光譜分析的基本依據(jù)。
工作原理
光譜分析儀的分析原理是將光源輻射出的待測(cè)元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收,,由發(fā)射光譜被減弱的程度,,進(jìn)而求得樣品中待測(cè)元素的含量。它符合郎珀-比爾定律 A= -lg I/I o= -LgT = KCL 式中I為透射光強(qiáng)度,,I0為發(fā)射光強(qiáng)度,,T為透射比,L為光通過(guò)原子化器光程由于L是不變值所以A=KC,。物理原理任何元素的原子都是由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的電子組成的,,原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級(jí),
因此,,一個(gè)原子核可以具有多種能級(jí)狀態(tài),。能量低的能級(jí)狀態(tài)稱為基態(tài)能級(jí)(E0=0),其余能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí),,而能低的激發(fā)態(tài)則稱為激發(fā)態(tài),。
正常情況下,原子處于基態(tài),,核外電子在各自能量低的軌道上運(yùn)動(dòng),。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子,當(dāng)外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級(jí)之間的能級(jí)差E時(shí),,該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)的光,,外層電子由基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài),而產(chǎn)生原子吸收光譜,。電子躍遷到較高能級(jí)以后處于激發(fā)態(tài),,但激發(fā)態(tài)電子是不穩(wěn)定的,大約經(jīng)過(guò)10^-8秒以后,,激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其它較低能級(jí),,并將電子躍遷時(shí)所吸收的能量以光的形式釋放出去,這個(gè)過(guò)程稱原子發(fā)射光譜,??梢?jiàn)原子吸收光譜過(guò)程吸收輻射能量,,而原子發(fā)射光譜過(guò)程則釋放輻射能量。
我公司代理日本橫河各型號(hào)產(chǎn)品,,如有需要,,詳詢:日本橫河YOKOGAWA光譜分析儀
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,,并注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任,。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體,、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
- 如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利,。