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原子熒光光度計(jì)的工作原理

 更新時(shí)間:2024-03-11 點(diǎn)擊量:641

氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)的輻射后,原子的外層電子從基態(tài)或低能態(tài)躍遷到高能態(tài),約經(jīng)10-8秒,又躍遷至基態(tài)或低能態(tài),同時(shí)發(fā)射出熒光。若原子熒光的波長(zhǎng)與吸收線波長(zhǎng)相同,稱為共振熒光;若不同,則稱為非共振熒光。共振熒光強(qiáng)度大,分析中應(yīng)用最多。



原子熒光可分共振熒光、非共振熒光與敏化熒光等三種類型。



氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后,再發(fā)射與原吸收線波長(zhǎng)相同的熒光即是共振熒光。它的特點(diǎn)是激發(fā)線與熒光線的高低能級(jí)相同。如鋅原子吸收213.86nm的光,它發(fā)射熒光的波長(zhǎng)也為213.861 nm。若原子受熱激發(fā)處于亞穩(wěn)態(tài),再吸收輻射進(jìn)一步激發(fā),然后再發(fā)射相同波長(zhǎng)的共振熒光,此種原子熒光稱為熱助共振熒光。



當(dāng)熒光與激發(fā)光的波長(zhǎng)不相同時(shí),產(chǎn)生非共振熒光。非共振熒光又分為直躍線熒光、階躍線熒光、anti-Stokes(反斯托克斯)熒光。




激發(fā)態(tài)原子躍遷回至高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)所發(fā)射的熒光稱為直躍線熒光,由于熒光的能級(jí)間隔小于激發(fā)線的能級(jí)間隔,所以熒光的波長(zhǎng)大于激發(fā)線的波長(zhǎng)。如鉛原子吸收283.31nm的光,而發(fā)射405.78nm的熒光。它是激發(fā)線和熒光線具有相同的高能級(jí),而低能級(jí)不同。如果熒光線激發(fā)能大于熒光能,即熒光線的波長(zhǎng)大于激發(fā)線的波長(zhǎng)稱為Stokes熒光;反之,稱為anti-Stokes熒光。直躍線熒光為Stokes熒光。



有兩種情況,正常階躍熒光為被光照激發(fā)的原子,以非輻射形式去激發(fā)返回到較低能級(jí),再以發(fā)射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光。很顯然,熒光波長(zhǎng)大于激發(fā)線波長(zhǎng)。例鈉原子吸收330.30nm光,發(fā)射出588.99nm的熒光。非輻射形式為在原子化器中原子與其他粒子碰撞的去激發(fā)過(guò)程。熱助階躍熒光為被光照射激發(fā)的原子,躍遷至中間能級(jí),又發(fā)生熱激發(fā)至高能級(jí),然后返回至低能級(jí)發(fā)射的熒光。例如鉻原子被359.35nm的光激發(fā)后,會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的357.87nm熒光。


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