光谱分析基本原理
横坐标表示原子所处的能级;Eo为基态能级的能量,一般为零表示,释放出的能量ΔE与辐射出的光波长λ有如下关系。
ΔE=Eh-El=ch/λ
式中:ΔE 释放出的能量,
Eh 高能态的能量,
E1 低能态的能量, 图 能级跃迁
c 光速(3X10l0厘米/秒)
h 勃朗克常数
λ 辐射光的波长
图中纵坐标表示各能级所具有的能量,
因为每一种元素的基态是不相同的,激发态也是不一样的,所以发射的光子是不一致的,也就是波长不相同的。
Ni 表示处于激发态的浓度。
No 表示处于基态的原子浓度(在不同T时No也不同)。
gi,go 激发态,基态的统计权重。
Ei 表示激发态i的激发电位。
K 波兹曼常数
T 激发温度
此式说明
(1)T愈高,越*将原子激发到高能级,Ni越大。
(2)一般Ni/No在1%左右被激发的机率不大。
也就是任何能级的分布对温度的变化都是灵敏的,在一个热光源中,不同能级的分布如同波兹曼分布一样。在低温下,低能谱线*发射:在高温下,高能谱线*发射。
对于离子的激发,也可以用同样的公式表示。离子是先已失去一个或二个电子的原子。
离子的激发是离子外层的电子运动起变化,受激而发射光谱。
§2—2—4 光谱线的强度
激发态的原子终是要回复到基态而发射光谱的,但回到基态的方式可以是多种多样,因
此发射光谱中有各种波长的谱线。参看下图6。
设某一原子被激发到i能级,能级之间的跃迁有各种可能性,可以是i1,im,io,lm,mo。当然按照**力学有某些能级之间的跃迁是不允许的。但每一种允许的跃迁产生一种波长的谱线。
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