第五章原子发射光谱法2014.3..ppt

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1、原子发射光谱法原子发射光谱法Atomic Emission Spectroscopy（AES）1 1 基本原理基本原理一、一、原子发射光谱的产生原子发射光谱的产生 原子的外层电子由高能级向低能级跃迁，多余能原子的外层电子由高能级向低能级跃迁，多余能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到了发射量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到了发射光谱。原子发射光谱是光谱。原子发射光谱是线状光谱线状光谱。谱线波长与能量。谱线波长与能量的关系：的关系：原子发射光谱分析法是根据处于激发态的待原子发射光谱分析法是根据处于激发态的待测元素测元素原子回到基态时发射的原子回到基态时发射的特征谱线特征谱线对待测对待测元素

2、进行分析的方法。元素进行分析的方法。特征辐射特征辐射基态元素基态元素M激发态激发态M*热激发热激发E几个概念激发电位：激发电位：由低能态由低能态-高能态所需要的能量，高能态所需要的能量，以以eVeV表示。每条谱线对应一激发电位。表示。每条谱线对应一激发电位。第一共振线：第一共振线：由激发态到基态跃迁所产生的谱线，由激发态到基态跃迁所产生的谱线，激发电位最小激发电位最小最易激发最易激发谱线最强。谱线最强。电离电位电离电位：原子受激后得到足够能量而失去电子原子受激后得到足够能量而失去电子电离；所需的能量称为电离电位。电离；所需的能量称为电离电位。原子线和离子线：原子线和离子线：原子外层电子的跃迁所

3、发射的原子外层电子的跃迁所发射的谱线，以谱线，以I I表示，如表示，如 Mg(IMg(I)；离子的外层电子跃迁离子的外层电子跃迁离子线。以离子线。以IIII，IIIIII，IVIV等表示，如等表示，如 Mg(IIMg(II)5 电子运动状态的描述电子运动状态的描述主量子数主量子数n角量子数角量子数 l磁量子数磁量子数 ml自旋磁量子数自旋磁量子数 ms基态基态Na原子的核外电子排布原子的核外电子排布：(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1（二）原子的壳层结构（二）原子的壳层结构单个电子运动状态的表示单个电子运动状态的表示核外电子运动核外电子运动轨道运动轨道运动与一套量子数相对应（自然也有与一

4、套量子数相对应（自然也有1个能量个能量Ei）n lm ms自旋运动自旋运动（二）原子能级和能级图二）原子能级和能级图原子能级用原子能级用光谱项光谱项来表征来表征 由于核外电子之间存在着相互作用，包括：电子由于核外电子之间存在着相互作用，包括：电子轨道之间的相互作用，电子自旋运动之间的相互作轨道之间的相互作用，电子自旋运动之间的相互作用以及轨道运动与自旋运动之间的相互作用等。用以及轨道运动与自旋运动之间的相互作用等。因此原子的核外电子排布并不能准确地表征原子因此原子的核外电子排布并不能准确地表征原子的能量状态，的能量状态，原子的能量状态用以原子的能量状态用以n、L、S、J等四等四个量子数为参数的

5、个量子数为参数的光谱项光谱项来表征：来表征：n2S+1LJ光谱项符号：光谱项符号：n主量子数主量子数L总角量子数：为总角量子数：为l的矢量和：的矢量和：L=li，如对于含如对于含2个价电子个价电子的原子：的原子：L=(l1+l2)，(l1+l2-1)，(l1+l2-2)，|l1-l2|，取值：取值：0,1,2.（S、P、D）S总自旋量子数，为各个总自旋量子数，为各个ms的矢量和：的矢量和：S=ms其值可取：其值可取：0，1/2，1，2/3，2，J为内量子数，轨道运动与自旋运动的相互作用，即轨道为内量子数，轨道运动与自旋运动的相互作用，即轨道磁距与自旋磁距的相互作用而得出。即磁距与自旋磁距的相互

6、作用而得出。即J=L+S具体求法是：具体求法是：J=(L+S)，(L+S-1)，(L+S-2)，|L-S|a)当当L S，J=L+S到到L-S，有有（2S+1）个取值个取值b)当当L S，J=S+L到到S-L，有（有（2L+1）个取值个取值光谱的多重性光谱的多重性n2S+1LJ例：根据原子的电子构型求光谱项。例：根据原子的电子构型求光谱项。1.钠原子基态和第一激发态。钠原子基态和第一激发态。解解：(1)(1)钠钠原原子子基基态态(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 原子实：包括原子核和其它原子实：包括原子核和其它全充满支壳层（闭合壳层）全充满支壳层（闭合壳层）中的电子。中的电子。光学电子：

7、光学电子：填充在未充满支壳层中的电子填充在未充满支壳层中的电子。钠原子基态：钠原子基态：(3s)1n=3L=l=0S=1/2(2S+1)=2J=1/2光谱项符号：光谱项符号：32S1/2(2)钠原子的第一激发态钠原子的第一激发态 ：(3p)1 n=3光谱支项光谱支项：32P1/2和和32P3/2由于轨道运动和自旋运动的相互作用由于轨道运动和自旋运动的相互作用,这两个光这两个光谱支项代表两个能量有微小差异的能级状态。谱支项代表两个能量有微小差异的能级状态。将原子中所有可能存在状态的光谱项用图解的形将原子中所有可能存在状态的光谱项用图解的形式表示出来，称为式表示出来，称为能级图能级图。L=l=1S

8、=1/2(2S+1)=2J=3/2，1/2光谱项：光谱项：32P钠原子及钠原子及Mg+（II）能级图能级图Na两个能级之间产生跃迁的选择规律两个能级之间产生跃迁的选择规律-光谱选律光谱选律 n=0或任意正整数或任意正整数 L=1，SP；PD；DF S=0；单重项只能跃迁到单重项，三重项只能跃迁到三；单重项只能跃迁到单重项，三重项只能跃迁到三重项等。重项等。J=0，1（当（当J=0时，时，J=0的跃迁是禁戒的）。的跃迁是禁戒的）。1.以上定则不是绝对的，但机会极少；如一旦发生，其谱线以上定则不是绝对的，但机会极少；如一旦发生，其谱线强度都很弱；强度都很弱；2.每个光谱支项每个光谱支项n2S+1L

9、J在在磁场磁场中可进一步分裂成中可进一步分裂成2J+1个个能级，称之为能级，称之为Zeemaneffect或谱线的或谱线的ultra-finestructure。两点说明：两点说明：二二 原子谱线强度及其影响因素原子谱线强度及其影响因素（一）谱线强度：与激发态原子数成正比。（一）谱线强度：与激发态原子数成正比。I u0=hu0A u0：跃迁几率（跃迁几率（原子单位时间内发生的跃迁原子单位时间内发生的跃迁次数）次数）A u0nunu：激发态的原子密度激发态的原子密度gu，g0：统计权重统计权重（g=2J+1)Eu：激发电位（原子中某一外层电子由基态激激发电位（原子中某一外层电子由基态激发到高能级

10、所需要的能量）发到高能级所需要的能量）T(K)：激发温度激发温度 K：Boltzmann（玻尔兹曼）常数玻尔兹曼）常数 n0：基态的原子密度；基态的原子密度；nu:激发态的原子密度激发态的原子密度k:分析物的蒸发速度常数分析物的蒸发速度常数;:逸出速度常数逸出速度常数b:自吸常数自吸常数,有自吸时有自吸时b1,无自吸时无自吸时,b=1 q:分析物蒸发时与化学反应有关的常数分析物蒸发时与化学反应有关的常数赛伯赛伯-罗马金公式：罗马金公式：1.谱线的性质谱线的性质2.激发电位激发电位:E I 3.跃迁几率跃迁几率A:一般在一般在108-109s-1，A 1/4.统计权重统计权重g:I g5.原子密

11、度：原子密度：D I 6.光源温度光源温度:T I 再高时，电离增加，原子线再高时，电离增加，原子线I 离子线离子线II（二）影响谱线强度的因素二）影响谱线强度的因素1.1.谱线的性质谱线的性质Eu、u0、Au0、gu、g0 g=2J+1Na589.593nm(32S1/2 32P1/2)g1=2J+1=2+1=2Na588.996nm(32S1/232P3/2)g2=2J+1=2+1=42.激发温度激发温度谱线强度与温度的关系谱线强度与温度的关系3.试样的组成和结构试样的组成和结构 试样的组成和结构影响试样的组成和结构影响1)蒸发过程蒸发过程2)激发过程激发过程4.试样中元素的含量试样中元素

12、的含量5.谱线的自吸和自蚀谱线的自吸和自蚀自吸：原子在高温发射某一波长的辐射，被自吸：原子在高温发射某一波长的辐射，被处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象。处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象。凹面镜凹面镜反射镜反射镜光源光源照明透镜照明透镜狭缝狭缝光栅光栅相板相板光栅摄谱仪光栅摄谱仪2分析仪器分析仪器 24原子发射光谱分析的三个主要过程原子发射光谱分析的三个主要过程:样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。分光，形成按波长顺序排列的光谱。分光，形成按波长顺序排列的光谱。检测光谱中谱线的波长和强度检测光谱中谱线的波长和强度 原子发射光谱仪方框图原子发

13、射光谱仪方框图光光 源源分光系统分光系统检测器检测器一一 光源光源 光源的作用光源的作用：提供能量使样品蒸发：提供能量使样品蒸发,形成形成气态原子气态原子,并进一步使气态原子激发而产并进一步使气态原子激发而产生光辐射。生光辐射。v蒸发：使试样中各种元素从试样中蒸发出来，蒸发：使试样中各种元素从试样中蒸发出来，在分析间隙形成原子蒸气云（原子化）。在分析间隙形成原子蒸气云（原子化）。v激发：使蒸气云中的气态原子（或离子）获激发：使蒸气云中的气态原子（或离子）获得能量而被激发，当激发态的原子（或离子）得能量而被激发，当激发态的原子（或离子）跃迁至基态（或较低激发态）时，辐射光谱。跃迁至基态（或较低激

14、发态）时，辐射光谱。（一）直流电弧一）直流电弧E直流电源直流电源电感电感LR可变电阻可变电阻G分析间隙分析间隙1.工作原理工作原理击穿击穿阳极斑阳极斑2.直流电弧的放电特性直流电弧的放电特性 温度分布温度分布 弧焰中心弧焰中心：4000-7000K，由弧中心沿半径向由弧中心沿半径向 外弧温逐渐下降。外弧温逐渐下降。阳极：最高阳极：最高3800K；阴极：最高阴极：最高3000K。3.直流电弧分析性能直流电弧分析性能1)蒸发能力强，适用于难挥发元素。蒸发能力强，适用于难挥发元素。2)弧焰温度较低，激发能力较差。弧焰温度较低，激发能力较差。3)弧光游移不定，分析结果的重现性差。弧光游移不定，分析结果

15、的重现性差。4)弧层较厚，易产生自吸现象，不适合高含量弧层较厚，易产生自吸现象，不适合高含量成分的定量分析。成分的定量分析。4.应用应用定性和半定量分析定性和半定量分析：各类试样均适用。：各类试样均适用。定量分析：矿石、纯金属中的定量分析：矿石、纯金属中的痕量组分痕量组分。（二）交流电弧（二）交流电弧分析间隙分析间隙1.工作原理工作原理I：高频引弧电路；高频引弧电路；II：低压燃弧电路低压燃弧电路2.放电特性放电特性间歇性放电，工作电流具有脉冲性。间歇性放电，工作电流具有脉冲性。3.应用应用 定性和半定量分析定性和半定量分析：金属、合金样品。：金属、合金样品。定量分析：金属、合金中的定量分析：

16、金属、合金中的低含量低含量元素。元素。（三）（三）高压火花高压火花分析间隙分析间隙1.工作原理工作原理2.放电特性放电特性放电间歇时间较长，放电通道窄。放电间歇时间较长，放电通道窄。放电间隙电流密度大，放电温度高，可达放电间隙电流密度大，放电温度高，可达10000K以上。以上。3.应用应用 定量分析：低熔点金属、合金的丝状、箔状定量分析：低熔点金属、合金的丝状、箔状样品，难激发元素，样品，难激发元素，高含量高含量元素。元素。(四四)电感耦合等离子体电感耦合等离子体(ICP)光源光源等离子体光源等离子体光源外观上类似火焰的放电光源外观上类似火焰的放电光源 1.ICP的形成和结构的形成和结构光源装

17、置：光源装置：1)高频发生器和感高频发生器和感应线圈应线圈2)炬管和供气系统炬管和供气系统3)试样引入系统试样引入系统u 焰心区焰心区（预热区）（预热区）：温度温度10000K。试样气溶胶通过这一试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质。发溶质。u 内焰区（测光区）：温度内焰区（测光区）：温度6000-8000K，是分析物质原子是分析物质原子化、激发、电离与辐射的主要化、激发、电离与辐射的主要区域，也是光谱分析区。区域，也是光谱分析区。u 尾焰区：尾焰区：温度温度低于低于6000K。ICP焰炬的焰炬的3个区域个区域发射观发射观测区测区2.ICP的物理特性的物

18、理特性1)ICP的环状结构的环状结构交流电通过导体时，电流交流电通过导体时，电流密度在导体截面上的分布密度在导体截面上的分布是不均匀的，越接近导体是不均匀的，越接近导体表面，电流密度越大，此表面，电流密度越大，此种现象称为趋肤效应。种现象称为趋肤效应。趋肤效趋肤效应应2）温度分布温度分布3）谱线与背景强度的空间分布谱线与背景强度的空间分布 3.分析性能分析性能1)检出限低，可达检出限低，可达10-310-5mg/L。2)基体效应小。基体效应小。3)工作曲线线性范围宽，可达工作曲线线性范围宽，可达47个数量级。个数量级。既可测定痕量组分，也可测定主成分。既可测定痕量组分，也可测定主成分。4)选择

19、合适的观测高度，光谱背景小。选择合适的观测高度，光谱背景小。5)精密度、准确度高。精密度、准确度高。光源光源蒸发温度蒸发温度 激发温度激发温度/K放电稳定性放电稳定性直流电弧直流电弧交流电弧交流电弧火花火花ICP高高中中低低很高很高4000-70004000-7000瞬间瞬间100006000-8000较差较差较好较好好好很好很好几种光源性能的比较几种光源性能的比较P26表表2-1二二 分光系统分光系统（一）棱镜分光系统（一）棱镜分光系统棱镜分光原理棱镜分光原理根据光的根据光的折射现象折射现象进行分光，即波长不同的光折进行分光，即波长不同的光折射率不同，经棱镜色散后按波长顺序被分开。射率不同，

20、经棱镜色散后按波长顺序被分开。（二）光栅分光系统二）光栅分光系统光栅光栅：平行、等宽、等间隔的多个狭缝。平行、等宽、等间隔的多个狭缝。几个与光栅有关的常数几个与光栅有关的常数n(条条/mm)：单位长度光栅刻痕数。单位长度光栅刻痕数。d：光栅常数光栅常数，d=1/n。N：光栅总刻痕数，光栅总刻痕数，N=n光栅宽度。光栅宽度。光栅光栅1.光栅的分光原理光栅的分光原理光栅的分光作用是光栅的分光作用是多缝干涉多缝干涉和和单缝衍射单缝衍射的总结果的总结果。光程差光程差:d(sinsin)d：光栅常数光栅常数：入射角入射角：衍射角衍射角光程差等于零或波长的整数倍时，两列波相光程差等于零或波长的整数倍时，两

21、列波相遇时相互加强得到明亮条纹。遇时相互加强得到明亮条纹。光栅方程光栅方程：d(sinsin)=mm：光谱级次光谱级次m=0，1，2，3，同级光谱，波长越短，离零级像越近。同级光谱，波长越短，离零级像越近。零级谱线仍为复合光零级谱线仍为复合光 光栅方程光栅方程：d(sinsin)=m 谱级重叠谱级重叠光栅光谱光栅光谱消除谱级重叠现象的方法：消除谱级重叠现象的方法：i.i.加滤光片加滤光片ii.ii.选择合适的感光板选择合适的感光板iii.iii.加分级器（低色散棱镜）加分级器（低色散棱镜）一级谱线一级谱线：600nm二级谱线：二级谱线：300nm三级谱线：三级谱线：200nm2.光栅分光系统的

22、光学特性光栅分光系统的光学特性 1)线色散率线色散率（Dl）(mm/)倒线色散率：倒线色散率：（/mm）光栅光谱为匀排光谱，即光栅光谱为匀排光谱，即线色散率基线色散率基本不随波长而改变。本不随波长而改变。2）分辨率分辨率(R)光栅分辨能力示意图光栅分辨能力示意图例例：在钠蒸气发出的光中有波长为：在钠蒸气发出的光中有波长为589.00nm和和589.59nm的两条谱线，为要在第一级光谱中分的两条谱线，为要在第一级光谱中分辨出来，问光栅必须有多少条狭缝？辨出来，问光栅必须有多少条狭缝？解：解：3)闪耀波长闪耀波长光栅光谱光强分布图光栅光谱光强分布图P1P1P2P2P3P3P4P4光栅适用的光光栅适

23、用的光谱波长范围谱波长范围例：例：某一光栅摄谱仪，闪耀光栅刻痕数某一光栅摄谱仪，闪耀光栅刻痕数1200条条/mm，闪耀角为闪耀角为10.37，相板长度相板长度24cm，仪器的倒线色散率为仪器的倒线色散率为4.5/mm（一（一级光谱），试问：级光谱），试问：(1)光栅适用的一级光谱光栅适用的一级光谱波长范围？波长范围？(2)当中心波长为当中心波长为2800时，相时，相板拍摄的一级光谱的波长范围？板拍摄的一级光谱的波长范围？(3)在在(2)的的波长范围内光谱级重叠情况及如何消除该重波长范围内光谱级重叠情况及如何消除该重叠现象？叠现象？解解:(1)(2)相板两端拍摄的谱线波长差是：相板两端拍摄的谱线

24、波长差是：又，中心波长为又，中心波长为2800所以，所以，相板拍摄的谱线相板拍摄的谱线波长范围波长范围是：是：(3)根据谱级重叠条件根据谱级重叠条件计算得到重叠的二级光谱波长范围：计算得到重叠的二级光谱波长范围：三级光谱波长范围：三级光谱波长范围：高级次重叠光谱处于远紫外区，被空气吸收了，高级次重叠光谱处于远紫外区，被空气吸收了，因而不需采取任何措施消除谱级重叠干扰。因而不需采取任何措施消除谱级重叠干扰。作 业1.1.若光栅的宽度为5.00 mm，每mm刻有720条刻线，那么光栅的第一级光谱的分辨率是多少？对波数为1000 cm-1的红外光，光栅能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少？2.2.

25、欲测谱线Co 240.73 nm的吸收值，为防止谱线Co 240.63 nm的干扰，狭缝宽度应选择为多少？（已知单色器的倒线色散率为1 nm/mm）三三 检测系统检测系统（一）（一）感光板感光板1.感光板的构造和照相过程感光板的构造和照相过程感光物质感光物质(AgBr)明胶明胶(增感剂增感剂)感光层感光层 构造构造(2)显影显影(1)曝光曝光潜影中心潜影中心 照相过程照相过程(3)定影定影AgBr+Na2S2O3=NaBr+NaAgS2O3微溶微溶NaAgS2O3+Na2S2O3=Na3Ag(S2O3)2易溶易溶3NaAgS2O3+Na2S2O3=Na5Ag3(S2O3)4易溶易溶(4)冲洗及

26、干燥冲洗及干燥2.乳剂特性曲线乳剂特性曲线黑度黑度(S)：感光板曝光后变黑的程度称为变感光板曝光后变黑的程度称为变黑密度，简称黑度。黑密度，简称黑度。乳剂特性曲线乳剂特性曲线HEtH：曝光量曝光量 正常曝光部分正常曝光部分（二）二）光电倍增管光电倍增管多道光电直读光谱仪多道光电直读光谱仪623分析方法及应用分析方法及应用一一 定性分析定性分析元素特征谱线的选择：元素特征谱线的选择：不受干扰的灵敏线不受干扰的灵敏线灵敏线灵敏线:共振线或最后线共振线或最后线1.铁光谱比较法铁光谱比较法 铁谱比较法适宜同时进行多元素定性鉴定铁谱比较法适宜同时进行多元素定性鉴定2.标准试样光谱比较法标准试样光谱比较法

27、用于指定元素的鉴定用于指定元素的鉴定特别提示：特别提示：不论采取那种方法定性，要不论采取那种方法定性，要给出某一元素存在的肯定结果，至少应给出某一元素存在的肯定结果，至少应该有该有2条该元素的灵敏线出现。条该元素的灵敏线出现。二二 光谱半光谱半定量分析定量分析1.谱线黑度比较法谱线黑度比较法例：测矿石中的铅例：测矿石中的铅标准系列浓度标准系列浓度：0.1，0.01，0.001分析线分析线：2833.069试样中铅的浓度试样中铅的浓度：0.010.001 应用：用于钢材、合金等的分类应用：用于钢材、合金等的分类,矿石品位分矿石品位分级等大批量试样的快速测定。级等大批量试样的快速测定。2.显线法显

28、线法(数线法数线法)例：例：铅含量与出现谱线关系铅含量与出现谱线关系 Pb%谱线特征谱线特征 0.0012833.069 清晰可见清晰可见,2614.178和和2802.00弱弱0.003 2833.069 清晰可见清晰可见,2614.178增强增强,2802.00变清晰变清晰 0.01 上述谱线增强上述谱线增强,2663.17和和2873.32出现出现0.03 上述谱线都增强上述谱线都增强 0.10 上述谱线更增强上述谱线更增强,没有出现新谱线没有出现新谱线 0.30 2393.8,2577.26 出现。出现。三三 光谱定量分析光谱定量分析（一）内标法光谱定量分析原理一）内标法光谱定量分析原

29、理lgIblgc+lgA试样组成、元素化合物形态，放电条件等试样组成、元素化合物形态，放电条件等影响影响A,绝对强度测定的误差大。绝对强度测定的误差大。IAcbb：自吸系数自吸系数 内标法原理内标法原理 内标元素和内标线的选择原则内标元素和内标线的选择原则P361)内标元素与被测元素化合物具有相似的蒸发内标元素与被测元素化合物具有相似的蒸发性质，离解能、激发电位性质，离解能、激发电位(及电离能及电离能)相近。相近。2)内标元素的含量必须适量和固定。内标元素的含量必须适量和固定。3)原原子线与原子线组成分析线对，离子线与离子线与原子线组成分析线对，离子线与离子线组成分析线对。子线组成分析线对。4

30、)分析线和内标线没有自吸或自吸很小，且不分析线和内标线没有自吸或自吸很小，且不受其它谱线的干扰。受其它谱线的干扰。5)摄摄谱法中组成分析线对的两条谱线的波长应谱法中组成分析线对的两条谱线的波长应尽量靠近。尽量靠近。（二）摄谱法光谱定量分析关系二）摄谱法光谱定量分析关系分析线：分析线：内标线：内标线：(三三)分析方法分析方法1.校准曲线法校准曲线法或或或或校准曲线线性范围：校准曲线线性范围：AB段段自吸：自吸：BC段段2.标准加入法标准加入法四四 应用应用电弧摄谱仪：电弧摄谱仪：定性、半定量分析定性、半定量分析光电直读光谱仪光电直读光谱仪火花火花:冶金工业炉前快速分析冶金工业炉前快速分析ICP：

31、冶金、环境等分析：冶金、环境等分析 光电直读光谱仪光电直读光谱仪2-5原子荧光光谱法原子荧光光谱法样品样品光源光源激发态原子激发态原子基态原子基态原子单色器单色器检测器检测器原子化器原子化器I0I用于元素的定量分析用于元素的定量分析IF2-5-1原子荧光的产生原子荧光的产生产生：产生：气态原子吸收光源的气态原子吸收光源的特征辐射特征辐射后，原子外后，原子外层电子跃迁到激发态，然后返回到基态或较低能层电子跃迁到激发态，然后返回到基态或较低能态，同时发射出与原激发态，同时发射出与原激发波长相同或不同波长相同或不同的辐射的辐射即为原子荧光，是即为原子荧光，是光致二次发光光致二次发光。本质上仍是发。本

32、质上仍是发射光谱。射光谱。类型：类型：共振、非共振共振、非共振、多光子、敏化、多光子、敏化共振荧光共振荧光发射的荧光波长等于激发的波长发射的荧光波长等于激发的波长A.共振荧光共振荧光B.热助共振荧光热助共振荧光非共振荧光非共振荧光直直跃跃线线荧荧光光：从从激激发发态态直直接接跃跃迁迁至至高高于于基基态态的的亚亚稳稳态态所发射的荧光所发射的荧光阶阶跃跃线线荧荧光光：激激发发态态原原子子先先以以非非辐辐射射形形式式去去活活化化方方式式到到较较低低的的激激发发态态，再再以以辐辐射射形形式式去去活活化化回回到到基基态态而而发发射射的的荧荧光光；或或者者是是原原子子受受辐辐射射激激发发到到中中间间能能态

33、态，再再经经热热激激发发到到高高能能态态，然然后后通通过过辐辐射射方方式式去去活活化化回回到到低低能能态而发射的荧光态而发射的荧光反反斯斯托托克克斯斯荧荧光光：发发射射的的荧荧光光波波长长比比激激发发辐辐射射的的波波长长短短多光子荧光和敏化荧光多光子荧光和敏化荧光多光子荧光：多光子荧光：两个或以上的光子共同使原子到达激发态，两个或以上的光子共同使原子到达激发态，然后再返回到基态所发射的荧光。然后再返回到基态所发射的荧光。102敏化荧光：敏化荧光：给予体吸收辐射成为激发态，该激发态原子与给予体吸收辐射成为激发态，该激发态原子与受体碰撞，将能量传给受体，使之成为激发态并去激发，从受体碰撞，将能量传

34、给受体，使之成为激发态并去激发，从而发射荧光。（只发生在非火焰原子化中）而发射荧光。（只发生在非火焰原子化中）2-5-2原子荧光的定量基础原子荧光的定量基础在无自吸时，基态原子吸收的辐射强度为：在无自吸时，基态原子吸收的辐射强度为：荧光强度荧光强度IF与基态原子对激发光的吸收强度成正与基态原子对激发光的吸收强度成正比，由于吸收线强度并不全部转化为发射线的荧比，由于吸收线强度并不全部转化为发射线的荧光强度，因此存在所谓的量子效率光强度，因此存在所谓的量子效率，即，即通过变换可得近似式通过变换可得近似式2-5-3原子荧光仪器（原子荧光仪器（1）光源与检测器成光源与检测器成90：防止激发光源发射的辐

35、射对原子荧防止激发光源发射的辐射对原子荧光信号测定的影响。光信号测定的影响。2-5-3原子荧光仪器（原子荧光仪器（2）光光源源：可可用用锐锐线线光光源源（HCL、高高强强度度HCL及及无无极极放放电电灯灯）或连续光源（氙弧灯）；激光和或连续光源（氙弧灯）；激光和ICP是最好的光源；是最好的光源；原原子子化化器器：与与原原子子吸吸收收光光度度计计相相同同。但但所所用用的的火火焰焰与与AAS的的不不同同，主主要要是是因因为为在在通通常常的的AAS火火焰焰中中，荧荧光光猝猝灭灭严严重重，必必须须用用Ar稀稀释释的的火火焰焰。当当用用氢氢化化物物发发生生法法时时，直直接接使使用用Ar气氛下的石英加热方

36、法进行原子化。气氛下的石英加热方法进行原子化。分分光光系系统统：非非色色散散型型用用滤滤光光片片（因因荧荧光光光光谱谱简简单单）；色色散散型荧光仪用型荧光仪用光栅；光栅；检检测测器器：色色散散型型荧荧光光仪仪用用光光电电倍倍增增管管；非非色色散散型型用用日日盲盲光光电电管管（Solar blind photomultiplier）（Cs-Te材材料料；160-320nm）2-5-4原子荧光光谱法特点原子荧光光谱法特点J灵灵敏敏度度高高，检检出出限限较较低低。采采用用高高强强度度光光源源可可进进一一步步降降低低检检出出限限；Cd（0.001ng cm-1）；Zn（0.04ng cm-1）J谱线干扰少；可以做成非色散谱线干扰少；可以做成非色散AFS；J校正曲线范围宽（校正曲线范围宽（3-5个数量级）；个数量级）；J易制成多道仪器易制成多道仪器-多元素同时测定；多元素同时测定；L荧光猝灭效应、复杂基体效应等可使测定灵敏度降低荧光猝灭效应、复杂基体效应等可使测定灵敏度降低L散射光干扰；散射光干扰；L可可测测量量的的元元素素不不多多，应应用用不不广广泛泛（因因为为AES和和AAS的的广泛应用，与它们广泛应用，与它们相比，相比，AFS没有明显的优势）没有明显的优势）作作业业原子发射、吸收、荧光法之间的比较（原子发射、吸收、荧光法之间的比较（言简意赅言简意赅）