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原子吸收分光光度計(jì)是基于原子對(duì)指定波長(zhǎng)光的吸收現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行定量分析的儀器。其核心原理涉及到原子的能級(jí)躍遷以及光的吸收特性。
(一)原子能級(jí)與吸收
在正常情況下，原子處于基態(tài)，即能量低的狀態(tài)。當(dāng)原子受到外界能量(如火焰、石墨爐等加熱方式提供的熱能)激發(fā)時(shí)，電子會(huì)躍遷到較高的能級(jí)，形成激發(fā)態(tài)原子。而不同元素的原子具有能級(jí)結(jié)構(gòu)，其電子躍遷所需的能量是指定的。當(dāng)一束指定波長(zhǎng)的光通過(guò)原子蒸氣時(shí)，如果該光的能量正好等于原子中電子從基態(tài)躍遷到某一較高能級(jí)所需的能量，原子就會(huì)吸收這部分光，使光的強(qiáng)度減弱。這種原子對(duì)指定波長(zhǎng)光的吸收現(xiàn)象就構(gòu)成了原子吸收光譜的基礎(chǔ)。
(二)分光系統(tǒng)的作用
原子吸收分光光度計(jì)中的分光系統(tǒng)起著關(guān)鍵作用。它能夠?qū)⒐庠窗l(fā)出的連續(xù)光譜分解成單一波長(zhǎng)的光束，然后準(zhǔn)確地選擇出待測(cè)元素所對(duì)應(yīng)的特征譜線波長(zhǎng)。例如，對(duì)于鈉元素的測(cè)定，分光系統(tǒng)會(huì)篩選出鈉元素在火焰中被激發(fā)時(shí)電子躍遷所對(duì)應(yīng)的指定波長(zhǎng)(如589.0nm)的光線，使其通過(guò)原子蒸氣樣本。這樣，就可以專門(mén)檢測(cè)樣本中鈉原子對(duì)該指定波長(zhǎng)光的吸收情況，從而排除其他波長(zhǎng)光的干擾，提高分析的準(zhǔn)確性。
(三)檢測(cè)與定量
當(dāng)指定波長(zhǎng)的光通過(guò)含有待測(cè)元素原子蒸氣的吸收池(如火焰燃燒器或石墨爐)后，光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰減。這種衰減程度與樣本中待測(cè)元素的濃度密切相關(guān)。通過(guò)檢測(cè)透過(guò)樣本后的光強(qiáng)度，并與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液在相同條件下的吸光度進(jìn)行比較，就可以根據(jù)朗伯 -比爾定律(A = kc，其中A為吸光度，k為摩爾吸光系數(shù)，c為待測(cè)元素濃度)建立起吸光度與濃度之間的定量關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)元素含量的準(zhǔn)確測(cè)定。
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