Question

原子吸收光谱法是根据什么原理来测定待测元素的？

Answer 1

　　原子吸收的是从空心阴极灯打来的光，一个灯对应一种元素。所以原子吸收只能一次测一种元素，换个灯再测另一种。

　　之所以要这么干，只是因为现在的科技，做不出连续光谱的强光源。现在的连续光源一般是钨灯（可见光谱）和氘灯（紫外光谱），用于分子吸收是足够了。这些连续光源远远达不到把足够的气化后的原子激发到激发态的能量——也就是说，升级的原子浓度不够。

　　空心阴极灯（hollow cathode lamp,HCL）是一种特殊形式的低压气体乱姿毁放电光源，放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加200V-500V电压时[3] ，便产生辉光放电。在电场作用下，电子在飞向阳极的途中，与载气原子碰撞并使之电离，放出二次电子，使电子与正离子数目增加，以维持放电。正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能，当其撞击在阴极表面时，就可以将原子从晶格中溅射出来。除溅射作用之外，阴极受热也要导致阴极表面元素的热蒸发。溅射与蒸发出来的原子进入空腔内，再与电子、原子、离子等发生第二类碰撞而受到激发，发射出相应元素的特征的共振辐射。与此同时，HCL所发射的谱线中还包含了内充气、阴极材料和杂质元素等谱线。

　　因为灯内填充气体压力低，压力变宽很小；阴极温度较低，热变宽也很小；同时，因为气体密度低，自吸变宽也不存在。[3] HCL基本满足发射谱线的半宽度窄、谱线强度大且稳定、谱线背景小、操作方便和经久耐用等锐线光源的基本要求。并且，当采用较大的灯电流时，HCL所发射谱线半宽度变宽和谱线强度增高，此时检测器的负高压降低，吸光度读数稳定。

　　由Lamber-Beer 定律：
I0和I分别表示在Δνa，入射光和透射光的强度，
将I=I0e-Kvb代入 上式于是
采用锐线光源进行测量，则Δνe<Δνa ，由图可见，
在辐哗备射线宽度范围内，Kν可近似认为不变，并近似
等于峰值时的吸收系数K0，则
在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，
则：代入上式，得式表明：当使用锐线光源时，吸光度 A 与单位体
积原子蒸气中待测元素的基态原子数 N0 成正比。册猛
上式的前提条件：
（1） Δνe<Δνa ；
（2） 辐射线与吸收线的中心频率一致。这就是为
什么要使用一个与待测元素同种元素制成空心阴极
灯的原因。