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知识点：谱线轮廓与谱线变宽

模块二：原子吸收光谱法

任务二：基本原理谱线轮廓与谱线变宽1、吸收线的轮廓

如果照射原子的光子的能量hv正好等于原子的二能级的能量差ΔE，即：hv＝ΔE

则该原子会吸收频率为v的光，产生原子吸收光谱。由上式可知原子吸收应产生一条几何意义上的极细的吸收线。然而，实际上用特征光照射原子时，得到的是具有一定宽度的吸收光谱。谱线轮廓与谱线变宽如果用强度为I0v

的入射光照射原子，可得如图所示的透过光强度和入射光频率的关系曲线。

v0IvI0v谱线轮廓与谱线变宽可以用Kv～

关系曲线

来表示吸收线的轮廓：表征吸收线轮廓的参数：中心频率

0或中心波长λ0(nm)，半宽度

Δ

，峰值吸收系数K0

。谱线轮廓与谱线变宽2、原子吸收谱线变宽

为什么原子吸收线是一条有一定宽度的谱线？有那些因素引起谱线的变宽？（1）自然宽度

无外界条件影响时，谱线所具有的宽度。自然宽度约为10-5nm数量级。

谱线轮廓与谱线变宽（2）多普勒变宽（热变宽）

如果和光源相对静止的基态原子吸收光谱的中心频率为v0

，那么跑向光源的原子就会“觉得”光源发出的光的频率略有增加，它的吸收光的频率就会略低于v0；反之，背离光源的原子的吸收光的频率，就会略高于v0

，于是检测器便接收到许多频率略有差异的光，这种运动着的原子的多普勒效应便引起了吸收谱线的总体变宽。

谱线轮廓与谱线变宽

（3）压力变宽（劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽）

由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化，引起的谱线变宽。

劳伦兹（Lorentz）变宽：

待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增加而增大。

赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）：

同种原子碰撞。浓度高时起作用，在原子吸收中可忽略。谱线轮廓与谱线变宽（4）场致变宽

外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象；其影响一般较小；

通常,谱线变宽主要由多普勒效应和压力

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