原子发射光谱（ICP/AES）理论知识（2）——谱线强度原子能级

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原子发射光谱（ICP/AES）理论知识（2）——谱线强度原子能级

谱线的强度

在i，j 两能级间跃迁，谱线强度可表示为：

   I_ij= N_i  A_ij hυ_ij        （1）

   A_ij 为跃迁几率

在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数N_o 与激发态原子数N_i   之间遵守Boltzmann分布定律

谱线强度与温度

N_i = N₀ g_i/g₀  e^-Ei/kT        (2) 

G_i，g₀ 为激发态和基态的统计权，E_i为激发电位，K为Boltzmann常数，T为温度。

(2）代入（1）得：

I_ij = g_i/g₀A_ijhυ_ijN₀e^-Ei/kT

I_ij 正比于基态原子N₀ ，也就是说 I_ij ∝C，这就是定量分析依据。影响I_ij的因素很多，分别讨论如下：

1．跃迁几率  A_ij∝I_ij

2．统计权重 g_i/g₀∝I_ij

3．激发电位 E_i∝-lgI_ij

4.激发温度 T∝-1/lgI_ij  （见上强度温度图）

原子的能级与能级图

1．光谱项

原子光谱是由原子外层的价电子在两能级间跃迁而产生的，原子的能级通常用光谱项符号来表示：

    n^2S+1L_J   或者  n ^M L_J

 n为主量子数；L为总量子数；S为总自旋量子数；J为内量子数。M=2S+1,称为谱线的多重性。J又称光谱支项。

跃迁遵循选择定则：

1．主量子数n变化，Δn为整数，包括0。

2．总角量子数L的变化，ΔL=±1。

3．内量子数J变化，ΔJ=0，±1。但当J=0时， ΔJ=0的跃迁是禁戒的。

4．总自旋量子数S的变化，ΔS=0，即单重项只跃迁到单重项，三重项只跃迁到三重项。

2．能级图

把原子中所可能存在的光谱项---能级及能级跃迁用平面图解的形式表示出来, 称为能级图。见钠的能级图。

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