原子熒光的產(chǎn)生
原子蒸氣吸收特定波長的光輻射的能量而被激發(fā),受激原子在去激發(fā)過程中發(fā)射出一定波長的光輻射稱為原子熒光。原子熒光是光致發(fā)光,也是二次發(fā)光,當(dāng)激發(fā)光源停止照射后,再發(fā)光過程也立刻停止。共振熒光的產(chǎn)生過程可用下列方程式來表示。


式中M 為基態(tài)原子,h 為布朗克常數(shù),ν為光的頻率;M*為激發(fā)態(tài)原子。
利用上述物理現(xiàn)象發(fā)展起來的分析方法即原子熒光光譜分析法.



原子熒光的類型
根據(jù)所用的激發(fā)光源和原子化器不同,所涉及的激發(fā)過程將是多種多樣的,由此產(chǎn)生的原子熒光在機(jī)理上也不盡相同,一般分為共振熒光和非共振熒光。
1共振熒光
處于基態(tài)0的原子被激發(fā)到激發(fā)態(tài)2 ,然后在去激發(fā)過程中發(fā)射出波長與激發(fā)光波長相同的原子熒光,并回到基態(tài)〔 參見下圖(a)〕 。此類熒光稱為共振熒光。大多數(shù)原子熒光分析的測(cè)量中均涉及到共振熒光。原子熒光譜線條Zn 213.9nm 以及Pb 283.3nm 均屬于此種類型。

2非共振熒光
這一類熒光分為直躍線熒光、階躍線熒光、熱助階躍線熒光等。現(xiàn)就其中較為重要的直躍線熒光、階躍線熒光作一介紹。
①直躍線熒光
此類熒光輻射一般發(fā)生在兩個(gè)激發(fā)態(tài)之間。由圖中(b)可見,處于基態(tài)0的原子被激發(fā)到激發(fā)態(tài)2 ,然后在去激發(fā)過程中發(fā)射出一定波長的原子熒光并回到1 能態(tài)。由1 能態(tài)回到0基態(tài)是由非光輻射過程來完成的。應(yīng)當(dāng)注意,此類熒光的波長大于激發(fā)光的波長,因而對(duì)于消除散射干涉特別有效。由Pb283.3nm 激發(fā)出來的Pb405.5nm 可作為此類熒光的例子。
②階躍線熒光
由圖中(c)可見,在此類熒光的發(fā)生過程中,處于基態(tài)0的原子被激發(fā)到激發(fā)態(tài)2 ,由2 能態(tài)回到1 能態(tài)是由非光輻射過程來完成的。由1 能態(tài),原子在去激發(fā)過程中發(fā)射出一定波長的原子熒光并回到0能態(tài)。此類熒光的波長一般也大于激發(fā)光的波長。
當(dāng)原子在光激發(fā)過程中被激發(fā)到某一激發(fā)態(tài),并在此基礎(chǔ)上受原子化器中的熱量進(jìn)一步激發(fā)到更高能級(jí)時(shí)(熱助效應(yīng)),發(fā)射的熒光波長有可能小于激發(fā)光的波長,稱為熱助反stoke 熒光。
對(duì)某一具體的分析元素來說,根據(jù)所用的激發(fā)光源及原子化器,將發(fā)射出若干條熒光譜線,其機(jī)理可能涉及上述各種類型。近年來,由于電感耦合等離子焰被用作原子熒光儀器中的原子化器,在等離子焰中,分析元素除了以原子狀態(tài)存在以外,還可能以離子狀態(tài)存在。當(dāng)采用大電流脈沖供電空心陰極燈或可調(diào)諧染料激光作為激發(fā)光源時(shí),在等離子焰中可以激發(fā)出離子熒光。
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