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7第七章 原子发射光谱分析法-1

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原子发射光谱分析法教学课件ppt

原子发射光谱分析法教学课件ppt

02
原子发射光谱分析法实验技术
实验设计
1 2
实验目的与要求
明确实验目的和要求，如元素定量分析和定性 分析。
实验原理
简述原子发射光谱分析法的原理，包括基本概 念、原子能级、跃迁等。
3
实验方案设计
根据实验目的和要求，制定实验方案，包括样 品制备、仪器设备与试剂选择、实验步骤等。
样品制备与测量
样品制备
干扰校正
对谱图中存在的干扰和重叠进行校 正，以提高元素识别的准确性和可 靠性。
结果分析与报告编写
数据统计
对实验数据进行统计、分析和 归纳，得出实验结果和结论。
结果评估
对实验结果进行评估，如准确 性、重复性、灵敏度等，以反 映实验结果的可靠性和有效性
。
报告编写
根据实验数据和分析结果编写 实验报告，包括实验目的、方
控制方法
针对不同的干扰因素，提出相应的控制方法，如光谱干扰校正、基体干扰校正等 。
实验数据的处理与解析
数据处理
介绍实验数据的处理过程，如数据平滑、背景扣 除、谱线识别等。
数据解析
根据实验数据，进行谱线识别和定量分析计算， 得出元素含量结果。
结果表示与评价
介绍实验结果表示方法，如谱线强度与元素含量 的关系、定量分析结果的误差与置信区间等。
定义
原子发射光谱分析法是一种基于原子在高温或放电条件下发 射出的光辐射进行元素分析的方法。
特点
具有分析速度快、准确度高、精密度好、选择性强、适用范 围广等优点。
发展历程
19世纪末和20世纪 初的初步探索阶段
20世纪50年代以后 的仪器和样品制备 技术的不断改进阶 段
20世纪20年代至50 年代的原子发射光 谱分析法的开创和 发展阶段

仪器分析习题习题解答-1

仪器分析习题习题解答-1

何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？ 4. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？
由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线 共振线(resonance line)。 解：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共 振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。 振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。 灵敏线(sensitive 是元素激发电位低、 强度较大的谱线， 灵敏线 (sensitive line) 是元素激发电位低 、 强度较大的谱线 ， 多是共 振线(resonance line)。 振线(resonance line)。 最后线(last 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时， 最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观 察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。 察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。 分析线(analytical line)。 进行分析时所使用的谱线称为 分析线(analytical line)。 由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下， 由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择 共振线作为分析线。 共振线作为分析线。
π→π* 跃迁产生的 。 它的特点是 ：跃迁所需要的能量较 R 吸收带大 ， 跃迁产生的。它的特点是：跃迁所需要的能量较R吸收带大，
吸收带是共轭分子的特征吸收带， 摩尔吸收系数εmax＞104。K吸收带是共轭分子的特征吸收带，因此用 于判断化合物的共轭结构。紫外-可见吸收光谱中应用最多的吸收带。 于判断化合物的共轭结构 。紫外 - 可见吸收光谱中应用最多的吸收带 。
第九章 紫外吸收光谱分析

第七章原子发射光谱分析法

第七章原子发射光谱分析法
第七章 原子发射光谱分析法 （Atomic Emission Spectroscopy, AES)
光学分析概论：
光学分析法主要根据物质发射、吸收电磁辐射以及物 质与电磁辐射的相互作用来进行分析的。
光学分析法分类： 光学分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。
1854年，阿尔特提出光谱定性分析的概念。
焰色反应及离子的鉴定： Cu2+Ba2+ Sr2+ 猩红
辐射跃迁：
X * X E(h ) : 光谱的记录
E＝E2 E1 h h c 或＝ hc
E
h 为普朗克常数（6.626×10-34 J.s） c 为光速(2.997925×1010cm/s)
① 量子化———— 线光谱 ② 光谱选律———— 元素的特征性
第七章原子发射光谱分析法
二、发射光谱分析的过程
方法：（1）看谱分析法 （2） 摄谱分析法 （3）光电直读光谱法
第七章原子发射光谱分析法
4、仪器装置
光谱分析仪组成：激发光源、（分光系统）摄谱仪、检测系 统。
第七章原子发射光谱分析法
一、光源
1、光源的作用：提供能量，使试样蒸发、解离、原子化和 激发跃迁而产生电磁辐射。
2、对光源的要求：光源常常对光谱分析的检出限、灵敏度 及准确度有很大影响，因此，光源必须满足如下要求： A、有足够的激发温度，适合不同含量的元素分析。高灵敏 度的保证； B、有良好的稳定性和重现性。准确度的保证； C、光谱背景浅，构造简单、操作方便，安全耐用，适应性 强。
第七章原子发射光谱分析法
二、 分析过程
1、 样品的蒸发（原子化）与激发 2、 光谱的获得和记录 （1)分光: 将激发态原子所产生的光辐射经过色散，得到
按波长排列的光谱。 （2) 摄谱: 将获得的光谱记录在相谱上。 3、 光谱的检测

第七章 原子发射光谱分析 (Atomic Emission Spectrometry知识分享

第七章 原子发射光谱分析 (Atomic Emission Spectrometry知识分享
Aij —两个能级间跃迁概率； νij —发射谱线的频率； T—激发温度（T）；
Ei—激发电位（J或eV)。
Iij
gi g0
AijhijN0ekEiT
原子发射光谱 法定量的依据
基态原子密度（N0）：Iij正比于N0，N0正比于浓度。
激发电位(Excitation potential)
谱线强度与激发电位成负指数关系。在温度一定时，激发 电位越高，处于该能量状态的原子数越少，谱线强度越小。 激发电位最低的共振线通常是强度最大的线。
目前常用的光源有直流电弧(DC arc)、交流电 弧(AC arc)、高压火花(electric spark)及电感耦合等离 子体（ICP）。
1. 直流电弧
优点：电极头温度相对比较高（4000至7000K，与 其它光源比），蒸发能力强、绝对灵敏度高、背景小；
缺点：放电不稳定，且弧较厚，自吸现象严重，故 不适宜用于高含量定量分析，但可很好地应用于矿石 等的定性、半定量及痕量元素的定量分析。
微波光谱法
4×10-7~4×10-10 核磁共振波谱法
高能辐射区
γ射线 能量最高，核能级跃迁 X射线 内层电子能级的跃迁
光学光谱区
(10nm-1000 μm)
紫外光 可见光
原子和分子外层电子能级的跃迁
红外光 分子振动能级和转动能级的跃迁
波谱区
微波 分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 原子核自旋能级的跃迁
2．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列就称光谱。
光谱区域 γ射线 X射线 远紫外光 近紫外光
光 可见光 学 近红外光 区 中红外光
远红外光
微波
无线电波
波长 5～140pm 10-3～10nm 10～200nm 200～380nm 380～780nm 0.78～2.5μm 2.5～50μm

第7章 原子发射光谱分析

第7章 原子发射光谱分析

光栅的参数
光栅的特性可用色散率和分辨率来表征。
光栅的角色散率可通过对光栅公式求导得到：
d n d d cos
其中dθ/dλ：入射角对波长的变化率，即光栅的角色散率； d：光栅常数； n：光谱级数。
当θ很小且变化不大时，cosθ≈1，光栅的角色散率决定于
光栅常数d和光谱级数n，为常数。因此光栅光谱是均排光
凹面光栅与罗兰圆
多道型光电直读光度仪多采用凹面光栅。凹面光栅既具有
色散作用也起聚焦作用(凹面反射镜将色散后的光聚焦)。
罗兰圆：Rowland发现在曲率半
径为R 的凹面反射光栅上存在着 一个直径为R的圆，不同波长的
光都成像在圆上，即在圆上形成 一个光谱带. 因此，将直读光谱 仪的出射狭缝做在凹面光栅的罗 兰圆上。
达到一定值时，放电盘G1击穿；G1-C1-L1构成振荡回路，产 生高频振荡；
(2) 振荡电压经B2的次级线圈升压到10kV，通过电容器C2 将电极间隙G的空气击穿，产生高频振荡放电；
(3) 当G被击穿时，电源的低压部
分沿着已造成的电离气体通道，通
过G进行电弧放电；
(4) 在放电的短暂瞬间，电压降
低直至电弧熄灭，在下半周高频再
ICP-AES
光电直读是利用光电法直接测定光谱线的强度。 两种类型：多道固定狭缝式和单道扫描式。
单道扫描式是转动光栅进行 扫描，在不同时间检测不同 谱线； 多道固定狭缝式则是安装多 个出射狭缝和光电倍增管， 同时测定多个元素的谱线； 全谱直读光谱仪可同时测定 试样中165-800nm波长范围 内的元素的所有谱线，对其 进行分析。
(3) 光电流∝原子光谱的强度，与基态原子浓度成正比。
7.4 光谱定性分析 定性依据： E = hν = h c /λ

第七章原子吸收光谱分析法

第七章原子吸收光谱分析法
? 由于原子的吸收线比发射线的数目少的多，谱线重叠的概率就小的多，空 心阴极灯一般不发射临近波长的辐射线，因而其他辐射线干扰较小，故原 子吸收法选择性高，干扰小且易于克服。
原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法 )与可 见、紫外分光光度法基本原理相同，都是基于物质 对光选择吸收而建立起来的光学分析法。
2010年1月25日1时53分
组成：阳极（吸气金属）、空心圆筒形（使待测原子集中）阴极（W+ 待测元素）、低压惰性气体（谱线简单、背景小）。
工作过程：高压直流电（300V）---阴极电子---撞击隋性原子---电离(二 次电子维持放电)---正离子---轰击阴极---待测原子溅射----聚集空 心阴极内被激发----待测元素特征共振发射线。
? 自然宽度（约在10-5nm数量级）。
?
?2．多普勒变宽（热变宽）：
? 由于多普勒效应而导致的谱线 变宽。由于原子热运动引起的。 其宽度约为 10-3nm数量级。
?3．压力变宽：由于同类原子或 与其它粒子（分子、原子、离子、 电子等）相互碰撞而造成的吸收 谱线变宽。其宽度也约为 10-3nm 数量级。
区别：在可见、紫外分光光度法中，吸光物质 是溶液中被测物质的分子或离子对光的选择吸收， 原子吸收光谱法吸光物质是待测元素的基态原子对 光的选择吸收，这种光是由待测元素制成的空心阴 极灯(称元素灯)作光源。
原子吸收光谱分析的过程:
A元素含量测定----- A元素的空心阴极灯发射特征辐射 --------试样在原子化器中变为气态的基态原子-------吸收空心 阴极灯发射特征辐射---------空心阴极灯发射特征辐射减弱-----产生吸光度------元素定量分析
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收线

仪器分析 第7章 原子发射光谱分析


摄谱法原理 ⑴ 摄谱步骤
安装感光板在摄谱仪的焦面上
激发试样，产生光谱而感光
显影，定影，制成谱板 特征波长—定性分析 特征波长下的谱线强度—定量分析
⑵ 感光板 玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂(AgBr+明胶+增感剂) 感光：
2AgX+2hυ→ Ag(形成潜影中心)+X2
OH
O
显影： 对苯二酚
乳剂特性曲线：
感光板的反衬度
以黑度S与曝光量的对数lgH作图 在正常曝光部分：
γ
S lg H lg H i lg H i
α
乳 剂 特 性 曲 线
S lg( It ) i
Hi为感光板的惰延量
谱线黑度与辐射强度的关系：
S lg( It ) i
定量分析中，更主要是采用 内标法，测量分析线对的相 对强度
磁辐射，通过测定其波长或强度进行分析的方法
不涉及能级跃迁，物质与辐射作用，使其传播方 向等物理性质发生变化，利用这些改变进行分析 的方法
光分析法
非光谱分析法
光谱分析法
圆 折 二 射 色 法 性 法
X 射 干 线 涉 衍 法 射 法
原子光谱分析法 旋 光 法
X 射 线 荧 光 光 谱
分子光谱分析法
分 子 荧 光 光 谱 法 分 子 磷 光 光 谱 法 核 磁 共 振 波 谱 法
e. 波长尽可能靠近
（3） 摄谱法中的内标法基本关系式
• 摄谱法中谱线黑度S与辐射强度、浓度、曝光时间 、感光板的乳剂性质及显影条件有关，固定其他 条件不变，则感光板上谱线的黑度仅与照射在感 光板上的辐射强度有关
i0 S lg i
i0 未曝光部分的透光强度 i 曝光部分的透光强度

仪器分析 第七章 原子吸收光谱法

第七章原子吸收光谱法1.原子吸收光谱的历史2.原子吸收光谱的特点3.原子吸收光谱与紫外可见吸收光谱的区别4.原子吸收光谱分析过程第一节概述1. 原子吸收光谱的历史◆1802年，沃拉斯顿(Wollaston)在研究太阳连续光谱时，首次发现太阳连续光谱中出现暗线。

◆1817年，夫琅和费(Fraunhofer)研究太阳连续光谱时再次发现这些暗线，但无法解释暗线产生的原因。

2/1363/1361825年，法国著名哲学家孔德在哲学讲义中说“恒星的化学组成是人类绝对不能得到的知识”◆1859年，本生、基尔霍夫研究碱金属和碱土金属火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且钠在光谱中位置相同。

发射线与暗线D◆太阳光谱暗线：太阳外围大气圈中钠原子对太阳光谱中钠辐射特征波长光进行吸收的结果。

4/1365/136太阳中含有94种稳定和放射性元素：氢(71％)、氮(27％)、氧、碳、氖、硅、铁等。

◆1955年，澳大利亚物理学家Walsh（沃尔什）发表了著名论文《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，奠定了原子吸收光谱法的基础。

◆1960年以后，原子吸收光谱法得到迅速发展，成为微量、痕量金属元素的可靠分析方法。

6/1362. 原子吸收光谱法的特点✓检出限低：10-10～10-14g。

✓准确度高：1%～5%。

✓选择性好：一般情况下共存元素无干扰。

✓应用范围广：可测定70多种元素。

✗缺点：难熔元素、非金属元素测定困难，不能实现多元素同时分析。

7/1363. 原子吸收与紫外可见吸收的区别✓相同点：利用物质对辐射的吸收进行分析。

✗不同点：◆吸收机理不同：紫外可见为溶液中分子或离子宽带吸收，带宽为几纳米至几十纳米；原子吸收为气态基态原子的窄带吸收，带宽仅为10-3nm。

◆光源不同。

◆试样处理、实验方法及对仪器的要求不同。

8/1364. 原子吸收光谱分析过程◆确定待测元素。

◆选择该元素相应锐线光源，发射出特征谱线。

第七章 原子发射光谱分析

1 、电磁辐射（电磁波，光） ：以巨大速度通过空间、不需要 任何物质作为传播媒介的一种能量1Βιβλιοθήκη 仪器分析-原子发射光谱分析
2、电磁辐射的性质：具有波、粒二象性
（1)波动性
（2)粒子性

c

E h h
c

c：光速；：波长；ν：频率；E ：能量； h：普朗克常数 （6.6262×10-34 J ·s） 3、电磁波谱：电磁辐射按波长的顺序排列
3．光谱法与非光谱法的区别：


光谱法：内部能级发生变化 原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 非光谱法：内部能级不发生变化 仅测定电磁辐射性质改变
6
仪器分析-原子发射光谱分析
§ 7-2 原子发射光谱分析的基本原理
一、定义 根据待测物质的气态原子或离子受激发后所发射的
31
仪器分析-原子发射光谱分析
三、摄谱法的观测设备
1、光谱投影仪（映谱仪）——放大投影谱片 光谱定性分析，一般放大倍数为20倍 2、测微光度计（黑度计）——测量感光板上所记录的谱线的 黑度，用于光谱定量分析
(1)感光板
玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂 （AgBr+明胶+增感剂）。
激发态
基态
光
（3）散射：丁铎尔散射、拉曼散射 （4）折射和反射 （5）干涉和衍射 根据特征光谱的波长可进行定 性分析；根据光谱峰的强弱与 物质含量的关系进行定量分析。
4
仪器分析-原子发射光谱分析
三、光学分析法分类
1、光谱法：
光谱法与非光谱法
利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而 产生的吸收、发射或散射辐射等电磁辐射的强度随波长变化的 定性、定量分析方法。

卫生化学：原子荧光光谱法


热助直跃线荧光：亚稳态-较高激发态-高于亚稳态 (图7-1d)。 • 阶跃线荧光：基态-E2激发态-碰撞损失能量-E1激发态-基态（图7-1e）。如Na
热助阶跃线荧光：基态E0-E2--E3-E1（图7-1f）。 产生热助阶跃线荧光的条件：能级差很小，足以吸收热能而产生由低能级向高能级的跃迁。 • 反斯托克斯荧光，亦称为“热助荧光”：荧光波长比激发光波长短。基态或亚稳态-更高能级激发 态-基态。如铟、铬等
二、原子荧光光谱的类型
• 共振荧光Байду номын сангаас非共振荧光、敏化荧光
1．共振荧光：原子吸收的辐射光与发射的辐射光波长相同 • 共振荧光：基态-激发态-基态 (图7-1a)。谱线强度最大，应用最多。如，Ni，Zn等 • 热助共振荧光：亚稳态-较高能级-亚稳态 (图7-1b)。
2．非共振荧光：激发和发射的荧光波长不相同，荧光波长大于吸收波长 • 直跃线荧光：基态-较高激发态-高于基态的亚稳态 (图7-1c)。发生在两个激发态之间。
一、原子荧光光谱的产生
• 属于原子发射光谱。
• 定义：基态蒸气原子吸收激发光源发射的特征波长辐射后，原子的外层电子 由基态跃迁至高能态，即被激发；处于激发态的原子不稳定而释放能量返回 到基态。以辐射的形式释放能量，所发射的特征光谱为原子荧光光谱。
• 原子荧光的产生过程：
M h M *
M * M h
仪器类型
• 色散型和无色散型两类。主要区别在于非色散原子荧光光谱仪无单色器。
• 单道原子荧光光谱仪 • 多道原子荧光光谱仪 多元素同时测定
第三节 原子荧光分析法实验技术
一、氢化物发生-原子荧光光谱法（ HG-AFS） • 优点：与基体相分离，降低基体干扰，气体进样提高了进样效率。灵敏度高、干扰小、
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4、仪器装置
光谱分析仪组成：激发光源、（分光系统）摄谱仪、检测系 统。
一、光源
1、光源的作用：提供能量，使试样蒸发、解离、原子化和 激发跃迁而产生电磁辐射。 2、对光源的要求：光源常常对光谱分析的检出限、灵敏度 及准确度有很大影响，因此，光源必须满足如下要求： A、有足够的激发温度，适合不同含量的元素分析。高灵敏 度的保证； B、有良好的稳定性和重现性。准确度的保证； C、光谱背景浅，构造简单、操作方便，安全耐用，适应性 强。
注意：谱线自吸是影响谱线强度的一个很重要的因素。克希霍夫定律指出： 物体在高温下能辐射什么波长，它在低温下也将吸收该波长的光。因此，由弧 焰中心发射的谱线在穿过弧层时会被外层的基态原子所吸收，而使强度减弱， 这种现象称自吸，严重的自吸会使谱线中心的辐射完全被吸收，这种现象称自 蚀。
（5）未采用电极：不存在电极的玷污问题；
ICP时二十世纪六十年代提出、七十年代得到迅速发展 的一种新型光源。与其它光源相比，ICP具有稳定性好，样 品组成影响小、线性分析范围大及无电极污染等优点，因 而是发射光谱法最有前途和竞争力的光源之一。 1、等离子体的一般概念 在物理学中，一般把电离度大于0.1％，其正负电荷相 等的电离气体均称为等离子体（plasma），即指含有一定 浓度阴、阳离子能导电的其它混合物。在等离子体中，阴 阳离子的浓度是相等的，静电荷为0。
光学分析概论：
第七章 原子发射光谱分析法 （Atomic Emission Spectroscopy, AES)
光学分析法主要根据物质发射、吸收电磁辐射以及物 质与电磁辐射的相互作用来进行分析的。 光学分析法分类： 光学分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。 1854年，阿尔特提出光谱定性分析的概念。
2、ICP焰炬的形成和试样的导入
形成稳定的ICP焰炬，应有三个条件：高频电磁场、工 作气体及能维持气体稳定放电的石英炬管。 三股氩气流分别由三个同心石英管进入炬管。在管子的 上部环绕着一水冷却感应线圈。当高频发生器供电时，线圈 轴线方向上产生强烈振荡的磁场。用高频火花等方法时中间 流动的工作气体电离，产生的离子和电子再与感应线圈所产 生的起伏磁场作用。这一相互作用使线圈内的离子和电子沿 封闭环路流动，它们对这一运动的阻力则导致欧姆加热作用。 由于强大的电流产生的高温，使气体加热，从而形成火炬状 的等离子体。 L min 1 的氩气流带入到中心 试样是通过流速为0.3～1.5 石英管内。对液体和固体试样引入等离子体的另一种方法是 通过电热蒸发。
3、ICP光源的特点
（1）灵敏度高：检出限可达 103 104 ppm级，激发温度在6000～7000K； （2）精密度好：由于光源稳定，采用液体进样可精确地控制，精密度在1％； （3）基体效应小：采用惰性气体（Ar）、电子密度大、电离干扰可忽略； （4）自吸现象小：试样粒子被高温所包围，外部不存在低温蒸气，故ICP几 乎没有自吸或自吸很小。
b、电极头温度较低，有利于低熔点物质的测定；
c、激发能量高，分析间隙电流密度高，激发温度达 20000～ 40000K；
缺点：a、绝对灵敏度低，不宜作微量和痕量元素分析；
b、背景干扰大，曝光时间长；
c、电极间带高压（8000V以上），不安全。 应用：易熔金属合金、难激发元素及高含量元素的定量分析。
C、电感耦合等离子体光源（ICP）
3、原子发射光谱定义:
根据物质原子外层电子跃迁所发射的光谱来测定物 质的化学组成（定性定量）的分析方法，称为原子发射 光谱分析法，简称发射光谱分析或光谱分析法。 主要用于元素的分析： 谱线波长（λ ）—— 定性分析 谱线强度（I）—— 定量分析
一、原子光谱分析的基本原理
在正常的情况下，原子处于稳定状态，它的能量是最 低的，这种状态称为基态。 当原子受到能量(如热能、电能等)的作用时，原子由 于与高速运动的气态粒子和电子相互碰撞而获得了能量， 使原子中外层的电子从基态跃迁到更高的能级上，处在 这种状态的原子称激发态。 电子从基态跃迁至激发态所需的能量称为激发电位， 当外加的能量足够大时，原子中的电子脱离原子核的束 缚力，使原子成为离子，这种过程称为电离。 原子失去一个电子成为离子时所需要的能量称为一 级电离电位。离子中的外层电子也能被激发，其所需的 能量即为相应离子的激发电位 。
（6）应用范围广，检测线性范围宽：可用于周期表中绝大多数元素（约70多 种）的测定：线性范围可达4～5个数量级，从ppt到百分之几十的高含量元素 的测定。
趋肤效应
二、摄谱仪
发射光谱分析根据接受光谱辐射方式的不同，可分为以下 三种情况：
这三种方法的基本原理相同，都是把激发试样获得的复 合光通过入射狭缝在分光元件（棱角或光栅）上，使之色散 成单色光而形成光谱。然后检测谱线而进行定性定量分析。
光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。 a. 原子光谱法：是由原子外层或内层电子能级的变化产生 的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子 发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS），原子荧 光光谱法（AFS）以及X射线荧光光谱法（XFS）等。
b. 分子光谱法：是由 分子中电子能级、振动和转动能级 的 变化产生的，表现形式为带光谱。属于这类分析方法的有紫 外-可见分光光度法（UV-Vis），红外光谱法（IR），分子 荧光光谱法（MFS）和分子磷光光谱法（MPS）等。
焰色反应及离子的鉴定： Cu2+蓝色 Li+ 浅红 K+ 紫色 Ba2+ 黄绿 Na+ 黄色 Sr2+ 猩红
1860年，Bunson和Kirechhoff设计并制造了第一台光谱分 析使用的分光镜。 1926年，盖尔拉赫提出了“内标法”才为光谱的定量分析 奠定了基础。
（1）光谱分析方法：
基于测量辐射的波长及强度。这些光谱是由于物质的 原子或分子的特定能级的跃迁所产生的，根据其特征光谱 的波长可进行定性分析；而光谱的强度与物质的含量有关， 可进行定量分析。
B、高压火花
（1） 线路图及基本原理
变压器T将电源E提供的220V电压升至10～25KV，然后对 电容器C充电，当电容器C的电压达到分析间隙G的击穿电压时， 通过电感L向间隙G放电，产生电火花放电。放电结束后，又重 新充电，放电，这个过程的不断重复，达到维持火花放电的目 的。
特点及应用
特点：a、光源稳定,重现性好，适用于光谱定量分析，精确度 较高
4、摄谱仪的性能
摄谱仪性能的好坏直接影响到分析结果，摄谱仪的 选择主要从其光学特性－－色散率、分辨率和集光本领 三个方面考虑：
A、棱镜摄谱仪
在光谱分析中，棱镜摄谱仪虽已逐步被光栅摄谱仪 所取代，但棱镜摄谱仪在生产及科研中仍占有相当数量。 棱镜摄谱仪因其制作材料不同可分为：玻璃棱镜（可见 光区）、石英棱镜（紫外区）、岩石棱镜（红外光区）。 但它们的基本构造和作用原理是相似的。
（b）、光栏D使光源电极头红热所发射的白炽光不进入狭缝。
（2）准光系统
由狭缝和准直镜组成，其作用是使进入狭缝的光变成平行 光束照射到单色器上。
（3）色散系统
由棱镜或光栅组成，其作用使将复合光分解为单 色光，将不同波长的光以不同的角度折射出来色散成 光谱，是摄谱仪的核心部件。
（4）投影系统
由投影物镜和感光板组成，其作用是将色散后的单 色光束，聚集后按波长顺序排列在同一焦平面上而形成 光谱。
另根据辐射能量传递的方式，光谱方法又可分为发射光谱、 吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱等等。 （2）非光谱分析法： 不涉及光谱的测定，即不涉及能级的跃迁，而主要是利 用电磁辐射与物质的相互作用。引起电磁辐射在方向上的改 变或物理性质的变化，而利用这些改变可以进行分析。如折 射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。
2 1

或＝
hc E
h 为普朗克常数（6.626×10-34 J.s） c 为光速(2.997925×1010cm/s)
① 量子化———— 线光谱 ② 光谱选律———— 元素的特征性
二、发射光谱分析的过程
1．把试样在能量的作用下蒸发、原子化（转变成气态原子），并使气态 原子的外层电子激发至高能态。当从较高的能级跃迁到较低的能级时， 原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。这一过程称为蒸发、原子 化和激发，需借助于激发光源来实现。 2．把原子所产生的辐射进行色散分光，按波长顺序记录在感光板上，就 可呈现出有规则的光谱线条，即光谱图。系借助于摄谱仪器的分光和检测 装置来实现。 3．根据所得光谱图进行定性鉴定或定量分析。 由于不同元素的原子结构不同，当被激发后发射光谱线的波长不尽相同， 即每种元素都有其特征的波长，故根据这些元素的特征光谱就可以准确无 误的鉴别元素的存在(定性分析)，而这些光谱线的强度又与试样中该元素 的含量有关，因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量(定量分析)。
（1）色散率
把不同波长的光分散开的能力称为“色散率”，色 散率可用“角色率”或“线色散率”两种方法表示：
1 + 2
1
d
2
d 1 2 , 则 角色散率以d
dl
表示，单位rad (拉德） d nm 线色散率以dl 表示，单位m m 。 d nm
a、角色散率
d
d
它表示两条波长相差 d 的光线被棱镜色散后所分开的角度d ， d d 的数值越大，摄谱仪的色散能力越强，角色散率的大小可用下列公 式表示： A 2m sin d dn 2 d d 2 2 A 1 n sin 2 由此可见：棱镜的角色散率大小取决于：
热能、电能 基态元素M 激发态M*
E
特ห้องสมุดไป่ตู้辐射
处于激发态的原子是十分不稳定的，在极短的时间内 便跃迁至基态或其它较低的能级上。当原子从较高能级跃 迁到基态或其它较低的能级的过程中，将释放出多余的能 量，这种能量是以一定波长的电磁波的形式辐射出去的， 其辐射的能量可用下式表示：
辐射跃迁： X * X E (h ) : 光谱的记录 E＝E E h h c