簡介
吸收光譜又名吸收曲線。不同波長光對樣品作用不同,吸收強度也不同。
吸收光譜是材料在某一些頻率上對電磁輻射的吸收所呈現的比率,與發射光譜相對。
吸收光譜特征:定性依據
吸收峰→λmax
吸收谷→λmin
肩峰→λsh
末端吸收→飽和σ-σ躍遷産生
概念說明
處于基态和低激發态的原子或分子吸收具有連續分布的某些波長的光而躍遷到各激發态,形成了按波長排列的暗線或暗帶組成的光譜。
吸收光譜是溫度很高的光源發出來的白光,通過溫度較低的蒸汽或氣體後産生的,如果讓高溫光源發出的白光,通過溫度較低的鈉的蒸汽就能生成鈉的吸收光譜。光譜背景是明亮的連續光譜。在鈉的标識譜線的位置上出現了暗線。通過大量實驗觀察總結,每一種元素的吸收光譜裡暗線的位置與其明線光譜的位置互相重合。即每種元素所發射的光頻率與其所吸收的光頻率相同。
純白光為一連續的從紅色到紫色的光譜,但當白光穿過一個有色寶石,一定顔色或波長可被寶石所吸收,這導緻該白光光譜中有一處或幾處間斷,這些間斷以暗線或暗帶形式出現。許多寶石顯示出在可見光譜中吸收帶或線的特征樣式,其完整的樣式也即“吸收光譜”。
高溫物體發出的白光(其中包含連續分布的一切波長的光)通過物質時,某些波長的光被物質吸收後産生吸收光譜。例如,讓弧光燈發出的白光通過溫度較低的鈉氣(在酒精燈的燈心上放一些食鹽,食鹽受熱分解就會産生鈉氣),然後用分光鏡來觀察,就會看到在連續光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線,就是鈉原子的吸收光譜。各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都與該原子的發射光譜中的一條明線相對應。表明低溫氣體原子吸收的光,就是這種原子在高溫時發出的光。因此,吸收光譜中的暗線,就是原子的特征譜線。
分類
原子
化學分析儀器即AAS。
儀器之一介紹:
珀金埃爾默公司由珀金·理查德和埃爾默·查理斯于1937年4月創立,很快成為美國精密光學儀器的主要供應商,1944年成功推出世界上第一台商用紅外光光度計-12型,這項新技術就是現代化學分析基本手段的鼻祖。1955年5月,珀金埃爾默公司推出世界上第一台商用氣相色譜儀-154型。1957年匹茲堡會議上,公司推出世界首台雙光束紅外光譜儀137型。與此同時,珀金埃爾默公司成為世界上第一家進入國際市場的科學儀器制造商。
60年代珀金埃爾默公司以其研制的世界第一台原子吸收分析儀-AA303型占據了世界分析儀器行業領先地位。1972年,公司進入液色相譜市場,成功地推出最早的帶梯度泵的液色相譜儀1220型。1975年,公司最早将微機技術引入460型AAS,使分析更輕松更有效。
數十年來,PerkinElmer公司以當今世界最新的科學技術,在原子光譜儀器與分析技術的發展領域中,始終處于世界領先地位。從世界上第一台雙光束原子吸收光譜儀的問世到第一台商品石墨爐的推出,從橫向交變磁場到縱向交變磁場塞曼背景校正;從縱向加熱石墨爐到橫向加熱無溫度梯度石墨爐;
從單道掃描ICP到全譜ICP;從ICP到ICP-MS;從光電倍增管到半導體固态檢測器。跨越一個又一個裡程碑。這累累碩果,已為遍布全球的成千上萬個實驗室所分享,有力地推動了原子光譜分析技術的發展。PerkinElmer公司将繼續保持這一技術優勢,以更多更先進的精良儀器為分析工作者提供更加優秀的服務。
在AAS的發展過程中,PerkinElmer公司形成了一系列的專利技術,确保了在AAS領域的領先地位。
完美的STPF石墨爐系統:AAnalyst配備有Massmann型石墨爐(HGA)和高強度的連續光源校正裝置,這種經過全球上千個實驗室工作檢驗的石墨爐系統具有極高的性能價格比。
AAnalyst600/800在采用橫向加熱技術石墨爐(THGA)的同時,相應地采用了獨特的縱向Zeeman效應背景校正,組成了當今世界上最完美的石墨爐系統,它的無可比拟的優異性能适合于追求極低的檢出限、分析基體特别複雜的樣品、要求校正結構背景的使用者。
HGA和THGA石墨爐系統都使用一體化平台石墨管,這種性能極其優越的石墨管由單塊的高強度石墨經過精密的機械加工而成,管和平台都有熱解塗層,所有元素—包括高溫元素都能在平台上(STPF條件下)進行原子化。由于平台是圓弧形的,一次進樣的最大體積可達50微升,可進一步降低檢出限。
石墨爐系統使用了PerkinElmer獲得專利的TTC(真實溫度控制)技術。儀器獨特的反饋控制系統每隔10毫秒檢測一次石墨爐的各個重要參數,包括石墨管兩端的電壓、石墨管的電阻,石墨管的發射和冷卻溫度。并與參比數據對比,據此對加在石墨管上的電源自動、快速作出調整,保證無論您使用哪一台儀器,是今天還是明天,都能得到恒定的、重複性特别好的數據。
革命性的實時雙光束光學系統新穎、獨特的“實時”雙光束系統,隻使用一塊半透半反鏡,不需要機械斬波器,免除機械噪聲對儀器帶來不良的影響。樣品光束和參比光束同時通過單色器并在完全相同的時間進行測量,有效地增加了積分時間而不增加測量時間,進一步提高讀數的穩定性,大大提高了信噪比。PerkinElmer公司的這種設計劃分出了實時雙光束與交替雙光束的不同時代。
性能優越的新型固态檢測器帶有低噪聲CMOS電荷放大器的最優化固态檢測器,其光敏表面能在紫外區和可見區提供最大的量子效率和靈敏度,具有極好的信噪比。即使象As和Ba這樣通常較難測定的元素也能以極高的信噪比進行輕松自如的日常分析。
在原子吸收光譜分析中,由于存在多種譜線變寬的因素,例如自然變寬、多普勒(熱)變寬、同位素效應、羅蘭茲(壓力)變寬、場變寬、自吸和自蝕變寬等,引起了發射線和吸收線變寬,尤以發射線變寬影響最大。
分子
一、分子吸收光譜的産生
(一)分子能級與電磁波譜
分子中包含有原子和電子,分子、原子、電子都是運動着的物質,都具有能量,且都是量子化的。在一定的條件下,分子處于一定的運動狀态,物質分子内部運動狀态有三種形式:
①電子運動:電子繞原子核作相對運動;
②原子運動:分子中原子或原子團在其平衡位置上作相對振動;
③分子轉動:整個分子繞其重心作旋轉運動。
所以:分子的能量總和為
E分子=Ee+Ev+Ej+⋯(E0+E平)(3)
分子中各種不同運動狀态都具有一定的能級。三種能級:電子能級E(基态E1與激發态E2)
振動能級V=0,1,2,3⋯
轉動能級J=0,1,2,3⋯
當分子吸收一個具有一定能量的光量子時,就有較低的能級基态能級E1躍遷到較高的能級及激發态能級E2,被吸收光子的能量必須與分子躍遷前後的能量差∆E恰好相等,否則不能被吸收。
運用和研究
吸收光譜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使用具有連續光譜的光源,如白熾燈、連續譜紅外光源。光通過樣品後經過分光儀器被記錄下來,在連續的白光本底上顯示暗的吸收光譜。
②使上述光源發出的光先通過分光儀器,成為準單色光。調節分光儀器,使光的頻率連續掃描,通過樣品并被記錄下來,得到吸收光譜的線形。
③使用頻率可連續調諧的激光器作光源,不用分光儀器,直接記錄吸收光譜。激光技術的發展給吸收光譜方法的研究以巨大的推動,現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)。



















