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第4章 原子荧光光谱分析的基本原理和技术

发布时间:2014/8/3      点击次数:243

作者:刘霁欣、刘明钟

4.1 原子荧光光谱的产生和特性

4.1.1 原子荧光的产生

原子荧光光谱的本质是以光辐射激发的原子发射光谱一般情况下,气态自由原子处于基态,当吸收激发光源发出的一定频率的辐射能量后,原子由基态跃迁至高能态,即处于激发状态。处于激发态的原子很不稳定,在极短的时间(≈10-8s)内即会自发地释放能量返回到基态。若以辐射的形式释放能量,则所发射的特征光即为原子荧光光。如图4-1所示。由图可知,原子荧光的产生既有原子吸收过程,又有原子发射过程,是两种过程的综合效果。原子荧光是光致发光,也称二次发光,所以当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止。

4.1.2 原子荧光的类型

原子荧光现象发现以来,已观察到多种类型的原于荧光,一般来说,在分折上应用的zui基本形式主要有共振荧光、非共振荧光、敏化荧光和双光子荧光等。

 

4.1.2.1共振荧光

共振荧光是指激发波长与发射波长相同的荧光,如图4-2a所示。由于对应于原子的激发态和基态之间共振跃迁的概率一般比其它跃迁的概率大得多,所以共振跃迁产生的谱线是zui有用的分析谱线。锌、镍和铅原子分别吸收和发射213.86nm232.00nm283.31nm共振线就是共振荧光的典型例子。

当原子处于由热激发产生的较低的亚稳能级,则共振荧光也可从亚稳能级上产生(见图4-2b):即原子先经热激发跃迁到亚稳能级,再通过吸收激发光源中适宜的非共振线后被进一步激发,然后再发射出相同波长的共振荧光,这一过程产生的荧光被称为热助(thermally assisted)共振荧光,也有人建议称之为“激发态共振荧光”。铟和镓原子分别吸收并再发射451.13 nm417.21 nm线,就是这种例子。


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