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原子熒光的產生和類型

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原子熒光的產生

原子蒸氣吸收特定波長的光輻射的能量而被激發,受激原子在去激發過程中發射出一定波長的光輻射稱為原子熒光。原子熒光是光致發光,也是二次發光,當激發光源停止照射后,再發光過程也立刻停止。共振熒光的產生過程可用下列方程式來表示。


式中M 為基態原子,h 為布朗克常數,ν為光的頻率;M*為激發態原子。
  利用上述物理現象發展起來的分析方法即原子熒光光譜分析法.

原子熒光的類型

根據所用的激發光源和原子化器不同,所涉及的激發過程將是多種多樣的,由此產生的原子熒光在機理上也不盡相同,一般分為共振熒光和非共振熒光。

 
1共振熒光
 
  處于基態0的原子被激發到激發態2 ,然后在去激發過程中發射出波長與激發光波長相同的原子熒光,并回到基態〔 參見下圖(a 。此類熒光稱為共振熒光。大多數原子熒光分析的測量中均涉及到共振熒光。原子熒光譜線條Zn 213.9nm 以及Pb 283.3nm 均屬于此種類型。

 
2非共振熒光
 
  這一類熒光分為直躍線熒光、階躍線熒光、熱助階躍線熒光等。現就其中較為重要的直躍線熒光、階躍線熒光作一介紹。
 
直躍線熒光
     此類熒光輻射一般發生在兩個激發態之間。由圖中(b可見,處于基態0的原子被激發到激發態2 ,然后在去激發過程中發射出一定波長的原子熒光并回到1 能態。由1 能態回到0基態是由非光輻射過程來完成的。應當注意,此類熒光的波長大于激發光的波長,因而對于消除散射干涉特別有效。由Pb283.3nm 激發出來的Pb405.5nm 可作為此類熒光的例子。
 
階躍線熒光
     由圖中(c可見,在此類熒光的發生過程中,處于基態0的原子被激發到激發態2 ,由2 能態回到1 能態是由非光輻射過程來完成的。由1 能態,原子在去激發過程中發射出一定波長的原子熒光并回到0能態。此類熒光的波長一般也大于激發光的波長。
  當原子在光激發過程中被激發到某一激發態,并在此基礎上受原子化器中的熱量進一步激發到更高能級時(熱助效應),發射的熒光波長有可能小于激發光的波長,稱為熱助反stoke 熒光。
  對某一具體的分析元素來說,根據所用的激發光源及原子化器,將發射出若干條熒光譜線,其機理可能涉及上述各種類型。近年來,由于電感耦合等離子焰被用作原子熒光儀器中的原子化器,在等離子焰中,分析元素除了以原子狀態存在以外,還可能以離子狀態存在。當采用大電流脈沖供電空心陰極燈或可調諧染料激光作為激發光源時,在等離子焰中可以激發出離子熒光。
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發布人:2009/3/20 10:41:005841 發布時間:2009/3/20 10:41:00 此新聞已被瀏覽:5841次