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谱线强度的相关公式 谱线强度分布简图

2020-10-01知识7

要准确测定元素的含量,就必须了解元素谱线强度及其相关的因素。谱线的波长和强度都是能量的表现,波长代表单个粒子辐射的能量,而强度代表粒子群辐射的总能量。当试样中某种元素的原子受激发后,由基态激发到高激发态,再由高激发态跃迁回较低的激发态时,其谱线强度与下列因素有关:现代岩矿分析实验教程一般情况下,光源中除原子被激发外,还有部分原子发生电离,则离子线的谱线强度为现代岩矿分析实验教程式中:Ei为激发能(eV);k为玻耳兹曼常数;T为激发温度(K);x为电离度;N0为等离子体中原子的浓度;K、K′为对原子线、离子线使用的不同常数。根据上式,可以得出一个结论:除了试样中待测元素的浓度外,影响谱线强度的因素有两个主要方面,即原子结构内部因素及试样激发过程的外部因素。内部因素包括谱线的统计权重、跃迁概率及激发电位等,激发能越小,谱线强度越强。外部因素主要表现为试样的蒸发参数和激发温度。蒸发参数影响等离子体区中原子的总浓度,激发温度影响等离子体区中激发的原子数。蒸发参数与被蒸发物质的沸点、熔点及试样的蒸发温度等因素有关,通常被蒸发物质的沸点越低,就越易挥发,蒸发温度则受激发光源的温度、试样的组成以及电极。

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不同频率处的谱线强度怎么变化? ① 自然宽度:原子吸收线的自然宽度与激发态的平均寿命有关,激发态的原子寿命越长,则吸收线的自然宽度越窄,其平均寿命约为10-8s数量级,一般来说,其自然宽度为10-5nm数量级;② 多普勒变宽:是由于原子无规则的热运动而产生的,故又称为热变宽.多普勒变宽随着原子与光源相对运动的方向而变化,基态原子向着光源运动时,它将吸收较长波长的光,反之,原子离开光源方向运动时,它将吸收较短波长的光,由于原子无规则的热运动将导致吸收张变宽,多普勒变宽的程度大约为10-4~10-3nm,原子化温度越高,多普勒变宽越严重;

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光谱中哪里能体现强度分布 原子光谱谱2113线的强度分布也是峰状的,对吗5261?正确.不存在理想的线状光谱,原子光谱相对4102于分子1653光谱而言谱线宽度很窄,因此常称为线状光谱.但由于以下几个原因使谱线仍有一定宽度(用分辨率高的分光系统可以明显看出“谱线”呈现为峰状).1 不确定原理(测不准原理)决定了谱线的自然宽度,但相比后面几种原因很小.2 自吸效应引起的变宽.3 多普勒效应引起的变宽.

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如果说原子光谱谱线的强度分布也是峰状的,是否正确,为什么 对的,在理想状态下原子光谱谱线的强度分布也是峰状的。因为光谱按照参与光谱形成的物质结构按照产生机理可以。

谱线强度的相关公式 原子从上能级n向下能级m跃迁时,其发射谱线强度Inm为式中Nn为上能级n上的布居数,Anm是n→m的自发发射跃迁几率,v是谱线频率,h是普朗克常数。此式表示单位体积的发射源在单位时间内沿所有方向上发射频率为 vnm光谱线的总能量,单位是 J/(cm3·s)〔焦耳/(厘米3·秒)〕。吸收光谱线对应于原子从下能级m到上能级n的跃迁过程,根据A.爱因斯坦的辐射理论,吸收谱线强度为(2)这里 Nm是下能级m的布居数,ρυ是频率为vnm的辐射能量密度,Bnm是吸收的爱因斯坦常数,与Anm之间存在一定的关系(见跃迁几率)。如果发射是各向同性的,单位体积发射源在单位时间和单位立体角内发射的能量为(3)单位是J/(cm3·s·sr)〔焦耳/(厘米3·秒·球面度)〕。如果光源是几何厚度为l的均匀发射体,并对某条发射线不存在自吸收时(光性薄时),发射谱线的强度Inm正比于光源几何厚度l,即(4)单位是J/(cm2·s·sr)〔焦耳/(厘米2·秒·球面度)〕。当光源处于热平衡状态时,原子按能级的分布遵从玻耳兹曼分布,上能级n上的布居数为这里No为基态上的布居数,En为激发态能量,k是玻耳兹曼常数,T是光源温度,gn和go分别为基发态和基态统计权重。这时谱线强度可表示为:(5)式(1)、(3)、(4)和(5)给出。

原子吸收光谱谱线强度与哪些因素有关 其主要因素影2113响分别如下:5261① 自然宽度:原子吸收线的自然宽度与激4102发1653态的平均寿命有关,激发态的原子寿命越长,则吸收线的自然宽度越窄,其平均寿命约为10-8s数量级,一般来说,其自然宽度为10-5nm数量级;② 多普勒变宽:是由于原子无规则的热运动而产生的,故又称为热变宽.多普勒变宽随着原子与光源相对运动的方向而变化,基态原子向着光源运动时,它将吸收较长波长的光,反之,原子离开光源方向运动时,它将吸收较短波长的光,由于原子无规则的热运动将导致吸收张变宽,多普勒变宽的程度大约为10-4~10-3nm,原子化温度越高,多普勒变宽越严重;③ 洛仑兹变宽:被测原子与其他原子或分子相互碰撞,使其基态能级稍有变化,从而导致吸收线变宽;④ 霍尔兹马克变宽:被测元素激发态原子自身的相互碰撞而引起的变宽;⑤ 场致变宽⑥ 自吸变宽:谱线变宽将使吸光度下降,使测定结果偏小.

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