光譜分析原理

光譜分析是根據(jù)物質(zhì)的光譜來鑒別物質(zhì)及確定它的化學組成和相對含量的方法。光譜分析法分析物質(zhì)具有快速、靈敏的特點。歷史上曾通過光譜分析發(fā)現(xiàn)了許多新元素，如銣，銫，氦等．

光譜分析分類有哪些呢？

根據(jù)分析原理光譜分析可分為發(fā)射光譜分析與吸收光譜分析二種；根據(jù)被測成分的形態(tài)可分為原子光譜分析與分子光譜分析。光譜分析的被測成分是原子的稱為原子光譜，被測成分是分子的則稱為分子光譜。鑠思百檢測提供光譜分析檢測服務，詳情聯(lián)系客服！

光譜分析原理

根據(jù)被測原子或分子在激發(fā)狀態(tài)下發(fā)射的特征光譜的強度計算其含量，是發(fā)射光譜分析。

吸收光譜是根據(jù)待測元素的特征光譜,通過樣品蒸汽中待測元素的基態(tài)原子吸收被測元素的光譜后被減弱的強度計算其含量。它符合郎珀-比爾定律:

A= -lg I/I o= -lgT = KCL

式中I為透射光強度，I0為發(fā)射光強度，T為透射比，L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。

物理原理為：

任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成的，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個原子核可以具有多種能級狀態(tài)。

能量最低的能級狀態(tài)稱為基態(tài)能級（E0=0），其余能級稱為激發(fā)態(tài)能級，而能最低的激發(fā)態(tài)則稱為第一激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量最低的軌道上運動。

如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級之間的能級差E時，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應的激發(fā)態(tài)。原來提供能量的光經(jīng)分光后譜線中缺少了一些特征光譜線，因而產(chǎn)生原子吸收光譜。

電子躍遷到較高能級以后處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子是不穩(wěn)定的，大約經(jīng)過10-8秒以后，激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其它較低能級，并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發(fā)射光譜?？梢娫游展庾V過程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過程則釋放輻射能量。

發(fā)射光譜分析

發(fā)射光譜分析法是利用物質(zhì)在熱激發(fā)或電激發(fā)下，每種元素的原子或離子發(fā)射特征光譜來判斷物質(zhì)的組成，而進行元素的定性與定量分析的方法。是根據(jù)被測原子或分子在激發(fā)狀態(tài)下發(fā)射的特征光譜的強度計算其含量。

原子發(fā)射光譜法是根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的方法。原子發(fā)射光譜法包括了三個主要的過程，即：

1)由光源提供能量使樣品蒸發(fā)、形成氣態(tài)原子、并進一步使氣態(tài)原子激發(fā)而產(chǎn)生光輻射；

2)將光源發(fā)出的復合光經(jīng)單色器分解成按波長順序排列的譜線，形成光譜；

3)用檢測器檢測光譜中譜線的波長和強度。

由于待測元素原子的能級結構不同，因此發(fā)射譜線的特征不同，據(jù)此可對樣品進行定性分析；而根據(jù)待測元素原子的濃度不同，因此發(fā)射強度不同，可實現(xiàn)元素的定量測定。

吸收光譜分析

吸收光譜是指物質(zhì)吸收光子，從低能級躍遷到高能級而產(chǎn)生的光譜。吸收光譜可是線狀譜或吸收帶。研究吸收光譜可了解原子、分子和其他許多物質(zhì)的結構和運動狀態(tài)，以及它們同電磁場或粒子相互作用的情況。

吸收光譜分析法廣泛應用于材料的成分分析和結構分析，以及各種科學研究工作。觀察吸收光譜的方法有以下幾種：

①使用具有連續(xù)光譜的光源，如白熾燈、連續(xù)譜紅外光源。光通過樣品后經(jīng)過分光儀器被記錄下來，在連續(xù)的白光本底上顯示暗的吸收光譜。

②使上述光源發(fā)出的光先通過分光儀器，成為準單色光。調(diào)節(jié)分光儀器，使光的頻率連續(xù)掃描，通過樣品并被記錄下來，得到吸收光譜的線形。

③使用頻率可連續(xù)調(diào)諧的激光器作光源，不用分光儀器，直接記錄吸收光譜。激光技術的發(fā)展給吸收光譜方法的研究以巨大的推動，現(xiàn)已具備了為獲得極高分辨率、極高靈敏度等所需要的激光吸收光譜技術（見激光光譜學）。