原子发射光谱ppt课件.ppt

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1、《仪器分析》课程第3章原子发射光谱法AtomicEmissionSpectroscopyForShort：AESChapterNine气态原子或离子的核外层电子当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到各种激发态，处于各种激发态不稳定的电子(寿命<10-8s)迅速回到低能态时，就要释放出能量，若以光辐射的形式释放能量，既得到原子发射光谱。§3.1原子发射光谱法基本原理一.原子发射光谱的产生电能、热能、光能等激发气态原子、离子的核外层电子跃迁至高能态。E2E0E1E3hi气态激发态原子、离子的核外层电子，迅速回到低能态时以光辐

2、射的形式释放能量。原子发射光谱主量子数(n)：描述核外电子是在那个电子壳层上运动。n=1、2、3、4、5、6、7、符号：K、L、M、N、O、P、Q、二.原子核外电子的壳层结构1.单价电子原子角量子数(l)：描述核外电子云的形状。l=0、1、2、3、4、符号：s、p、d、f、g、磁量子数(ml)：描述核外电子云沿磁场方向的分量。ml=0、1、2、3、、l自旋量子数(ms)：描述核外电子云自旋方向。ms=1/2Na：(1s)2(2s)2(

3、2p)6(3s)1(3s)1n=3l=0ml=0ms=+1/2主量子数(n)：n=1、2、3、4、5、6、7、2.多价电子的原子总自旋量子数(S)：S=0、1、2、3、、ms(ms为整数)S=1/2、3/2、5/2、、ms(ms为分数)总角量子数(L)：L=l,对于2个价电子：L=(l1+l2)、(l1+l2-1)、、(l1-l2)光谱的多重性(M)：M=2S+1内量子数(J)：光谱支项J=L+S、、L-S(LS)J=S+L、、S-L(S>L)1．光谱项：原

4、子发射光谱是由原子或离子的核外电子在高低级间跃迁而产生的，原子或离子的能级通常用光谱项符号来表示：三.原子的能级与能级图n2S+1LJornMLJn--为主量子数；L--为总角量子数；S--为总自旋量子数；M=2S+1,称为谱线的多重性J--为内量子数；又称光谱支项。价电子组态nLSJ光谱项基态(3s)1301/21/232S1/2激发态(3p)1311/23/2、1/232P3/2、32P1/2激发态(3d)1321/25/2、3/232D5/2、32D3/2激发态(4f)1431/27/2、5/242F7/2、4

5、2F5/2Na(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1Na：5889.96Å32S1/2----32P3/25895.93Å32S1/2----32P1/2(1)主量子数n变化，Δn为整数，包括0。(2)总角量子数L的变化，ΔL=±1。(3)内量子数J变化，ΔJ=0，±1。但当J=0时，ΔJ=0的跃迁是禁戒的。(4)总自旋量子数S的变化，ΔS=0，即单重项只跃迁到单重项，三重项只跃迁到三重项。2．原子发射光谱的光谱选律Na(1s)2(2s)2(2p)6(3s)132S1/232P1/232P3/232D3/232D5/24

6、2F5/242F7/23．能级图把原子中所可能存在的光谱项--能级及能级跃迁用平面图解的形式表示出来,称为能级图。Na(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1基态激发态波长/nm32S1/232P1/2589.5932P3/2588.9932D3/2，5/2342.1142P1/2330.2942P3/2330.2352P1/2258.3052P3/2258.282.共振线、第一共振线由激发态直接跃迁至基态时辐射的谱线称为共振线。由第一激发态直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线。1.激发电位:低能态电子被激发到高能态时所需要

7、的能量。四.原子发射光谱法一些常用的术语4.原子线、离子线原子线(Ⅰ)：原子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。M*M*(I)离子线(Ⅱ,Ⅲ)：离子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。M+*M+(Ⅱ)；M2+*M2+(Ⅲ)3.最灵敏线、最后线、分析线第一共振线一般也是元素的最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。E2E0E1E3五.原子发射谱线强度与试样中元素浓度的关系E0EiNi=N0gi/g0e-Ei/kT(1)在高温下，

8、处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数N0与激发态原子数Ni之间遵守Boltzmann分布定律:gi、g0—激发态和基态的统计权重Ei—激发电位k—Boltzmann常数T—温度K1.谱线强度及其影响因素32S1/232P3/232P1/2Nag0=2J+1=2gi=2J+1=2gi=2J+1=45