原子荧光光谱原理及其应用讲解.ppt
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1、原子荧光光谱基本原理及应用,原子荧光的发展史,1859年Kirchhoof研究太阳光谱时就开始了原子荧光理论的研究,1902年Wood等首先观测到了钠的原子荧光,到20世纪20年代,研究原子荧光的人日益增多,发现了许多元素的原子荧光。用锂火焰来激发锂原子的荧光由BOGROS作过介绍,1912年WOOD年用汞弧灯辐照汞蒸气观测汞的原子荧光。Nichols和Howes用火焰原子化器测到了钠、锂、锶、钡和钙的微弱原子荧光信号,Terenin研究了镉、铊、铅、铋、砷的原子荧光。1934年Mitchll和Zemansky对早期原子荧光研究进行了概括性总结。1962年在第10次国际光谱学会议上,阿克玛德(
2、Alkemade)介绍了原子荧光量效率的测量方法,并予言这一方法可能用于元素分析。1964年威博尼尔明确提出火焰原子荧光光谱法可以作为一种化学分析方法,并且导出了原子荧光的基本方程式,进行了,汞、锌和镉的原子荧光分析。 美国佛罗里达州立大学Winefodner教授研究组和英国伦敦帝国学院West教授研究小组致力于原子荧光光谱理论和实验研究,完成了许多重要工作。 20世纪70年代,我国一批专家学者致力于原子荧光的理论和应用研究。西北大学杜文虎、上海冶金研究所、西北有色地质研究院郭小 等均作出了贡献。尤其郭小伟致力于氢化物发生(HG)与原子荧光(AFS)的联用技术研究,取得了杰出成就,成为我国原子
3、荧光商品仪器的奠基人,为原子荧光光谱法首先在我国的普及和推广打下了基础,原子荧光光谱分析法(AFS)的基本原理,1、原子荧光光谱的产生: 气态自由原子吸收特征光源的辐射后,原子的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的荧光即为原子荧光。原子荧光是光致发光,也是二次发光。 利用这一物理现象发展起来的分析方法被称为原子荧光光谱分析,2、原子荧光的种类,四种类型:共振荧光、非共振荧光、敏化荧光和多光子荧光 1)共振荧光 共振荧光:气态原子吸收共振线被激发后,激发态原子再发射出与共振线波长相同的荧光;见图A、C; 热共振荧光:若原子受热激发 处于压稳态,
4、再吸收辐射进一 步激发,然后再发射出;相同 波长的共振荧光;见图B、D,2)非共振荧光,当荧光与激发光的波长不相同时,产生非共振荧光 分为:直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes荧光三种 直跃线荧光(Stokes荧光): 跃回到高于基态的 亚稳态时所发射的 荧光,即波长大 于激发线波长(荧 光能量间隔小于激 发线能量间隔,a b c d,阶跃线荧光,光照激发,非辐射方式释放部分能量后,再发射荧光返回基态;荧光波长小于激发线波长(荧光能量间隔大于激发线能量间隔);非辐射方式释放能量如:碰撞,放热; 荧光波长小于激发光波长;(荧光能量间隔大于激发能量间隔) 3)敏化荧光 受光激发的原子与另
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