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[其它] 影響原子吸收譜線輪廓的兩個主要因素

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csxfjsw123 發表于 2007-7-27 09:50:33 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
影響原子吸收譜線輪廓的兩個主要因素

一、多普勒變寬
    多普勒寬度是由于原子熱運動引起的。從物理學中已知,從一個運動著的原子發出的光,如果運動方向離開觀測者,則在觀測者看來,其頻率較靜止原子所發的光的頻率低;反之,如原子向著觀測者運動,則其頻率較靜止原子發出的光的頻率為高,這就是多普勒效應。原子吸收分析中,對于火焰和石墨爐原子吸收池,氣態原子處于無序熱運動中,相對于檢測器而言,各發光原子有著不同的運動分量,即使每個原子發出的光是頻率相同的單色光,但檢測器所接受的光則是頻率略有不同的光,于是引起譜線的變寬。
    多普勒寬度與元素的原子量、溫度和譜線頻率有關。隨溫度升高和原子量減小,多普勒寬度增加。
    二、碰撞變寬
    當原子吸收區的原子濃度足夠高時,碰撞變寬是不可忽略的。因為基態原子是穩定的,其壽命可視為無限長,因此對原子吸收測定所常用的共振吸收線而言,譜線寬度僅與激發態原子的平均壽命有關,平均壽命越長,則譜線寬度越窄。原子之間相互碰撞導致激發態原子平均壽命縮短,引起譜線變寬。
    碰撞變寬分為兩種,即赫魯茲馬克變寬和洛倫茨變寬。
    三、赫魯茲馬克變寬
    被測元素激發態原子與基態原子相互碰撞引起的變寬,稱為共振變寬,又稱赫魯茲馬克變寬或壓力變寬。在通常的原子吸收測定條件下,被測元素的原子蒸氣壓力很少超過10-3mmHg,共振變寬效應可以不予考慮,而當蒸氣壓力達到0.1mmHg時,共振變寬效應則明顯地表現出來。
    四、洛倫茨變寬
    被測元素原子與其它元素的原子相互碰撞引起的變寬,稱為洛倫茨變寬。洛倫茨變寬隨原子區內原子蒸氣壓力增大和溫度升高而增大。
    五、其它變寬
    除上述因素外,影響譜線變寬的還有其它一些因素,例如場致變寬、自吸效應等。但在通常的原子吸收分析實驗條件下,吸收線的輪廓主要受多普勒和洛倫茨變寬的影響。在2000-3000K的溫度范圍內,原子吸收線的寬度約為10-3~10 -2nm。
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