根據物質的光譜來鑒别物質及确定它的化學組成和相對含量的方法叫光譜分析.其優點是靈敏,迅速.曆史上曾通過光譜分析發現了許多新元素,如铷,铯,氦等.根據分析原理光譜分析可分爲發射光譜分析與吸收光譜分析二種;根據被測成分的形态可分爲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爲原子光譜,被測成分是分子的則稱爲分子光譜。
發射光譜分析是根據被測原子或分子在激發狀态下發射的特征光譜的強度計算其含量。
吸收光譜是根據待測元素的特征光譜,通過樣品蒸汽中待測元素的基态原子吸收被測元素的光譜後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爲透射光強度,I0爲發射光強度,T爲透射比,L爲光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。
物理原理爲:
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态。
能量最低的能級狀态稱爲基态能級(E0=0),其餘能級稱爲激發态能級,而能最低的激發态則稱爲第一激發态。正常情況下,原子處于基态,核外電子在各自能量最低的軌道上運動。
如果将一定外界能量如光能提供給該基态原子,當外界光能量E恰好等于該基态原子中基态和某一較高能級之間的能級差E時,該原子将吸收這一特征波長的光,外層電子由基态躍遷到相應的激發态。原來提供能量的光經分光後譜線中缺少了一些特征光譜線,因而産生原子吸收光譜。
電子躍遷到較高能級以後處于激發态,但激發态電子是不穩定的,大約經過10-8秒以後,激發态電子将返回基态或其它較低能級,并将電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去,這個過程稱原子發射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量,而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。