原子發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五原子發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)（一）原子發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)（一）－－光譜拍攝－－光譜拍攝光波是一種電磁波，令代表波長(zhǎng)在到之間光的強(qiáng)度，則dI??d???()dIid????代表單位波長(zhǎng)區(qū)間的光強(qiáng)。隨波長(zhǎng)的分布，叫做光譜。物質(zhì)的發(fā)射光譜有()i?三種：線狀光譜、帶狀光譜及連續(xù)光譜。線狀光譜由原子或離子被激發(fā)而發(fā)射；帶狀光譜由分子被激發(fā)而發(fā)射；連續(xù)光譜由固體或液體所發(fā)射。本實(shí)驗(yàn)主要原子發(fā)射光譜。原子發(fā)射光譜法是一種成分分析方法，可對(duì)約70種元素（金

2、屬元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金屬元素）進(jìn)行分析。這種方法常用于定性、半定量和定量分析。在一般情況下，原子發(fā)射光譜用于1%以下含量的組份測(cè)定，檢出限可達(dá)百萬(wàn)分之一。光譜技術(shù)不僅是人們認(rèn)識(shí)原子、分子結(jié)構(gòu)的重要手段之一，而且它在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門獲得了廣泛應(yīng)用。例如在半導(dǎo)體材料科學(xué)方面，人們應(yīng)用一種叫做光熱電離光譜的技術(shù)，可以檢測(cè)出材料中億億分子一含量（）的雜質(zhì)原子。1610?一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解光譜的基

3、本知識(shí)。2、學(xué)會(huì)用平面光柵攝譜儀拍攝原子發(fā)射光譜。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理一般情況下，原子處于基態(tài)，通過(guò)電致激發(fā)、熱致激發(fā)或光致激發(fā)等激發(fā)光源作用下，原子獲得能量，外層電子從基態(tài)躍遷到較高能態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，約經(jīng)108s，外層電子就從高能級(jí)向較低能級(jí)或基態(tài)躍遷，多余的能量的發(fā)射可得到一條光譜線。每種原子都有其特征譜線特征譜線，根據(jù)這個(gè)道理，我們通過(guò)儀器使分析試樣中所含的原子得到激發(fā)，然后將產(chǎn)生的光譜分光，使其按波長(zhǎng)順序呈現(xiàn)出有規(guī)則的線條記錄

4、下來(lái)，即稱為光譜圖，將之與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照，由特征譜線是否存在，從而決定出該樣品是否含有某種元素，從而完成定性分析。進(jìn)一步的分析還可測(cè)定所含元素的含量。三、實(shí)驗(yàn)裝置三、實(shí)驗(yàn)裝置原子發(fā)射光譜法儀器分為三部分：光源、分光儀和探測(cè)器。1.1.光源光源本實(shí)驗(yàn)光源使用交直流電弧發(fā)生器。助于外界的力量，才能使氣不斷地被“擊穿”，造成電離，維持導(dǎo)電。2分光儀分光儀把光波中不同波長(zhǎng)的光在空間分開(kāi)稱為分光。分光由光譜儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，按分光原理，光譜儀主要分為棱鏡光

5、譜儀和光柵光譜儀兩類。棱鏡是利用玻璃、石英等材料對(duì)不同波長(zhǎng)的光折射率不同，即所謂色散，來(lái)實(shí)現(xiàn)分光的。光柵則是利用光波的衍射和干涉來(lái)實(shí)現(xiàn)分光的。由于光柵刻劃和復(fù)制技術(shù)的日益完善，目前光柵攝譜儀基本上取代了棱鏡光譜儀。下面介紹典型的平面光柵攝譜儀。圖1平面光柵攝譜儀圖1是平面光柵攝譜儀的示意圖?，F(xiàn)在的平面光柵攝譜儀差不多都采用這種結(jié)構(gòu)，稱為FastieEbert系統(tǒng)。其工作原理如下：光源和外光路系統(tǒng)將入射狹縫S1照明。被照明的狹縫相當(dāng)于一個(gè)

6、新光源，它發(fā)出的光束1剛好充滿其準(zhǔn)直作用的凹面鏡M1(鍍鋁凹面反射鏡)。S1處于M1的焦面上，因此光束1經(jīng)M1反射后成平行光束2以角投射到光柵G上，經(jīng)G的衍射和干涉，將各波長(zhǎng)的光在水?平面色散（光柵刻線在鉛垂方向），其中有一部分波段的光落到照相物鏡M2上（M2和M1是同一塊凹面鏡的不同部分），M2將不同波長(zhǎng)的光聚焦在不同的水平位置上，其中有波長(zhǎng)的光落到譜板的中央，稱為中心波長(zhǎng)。從以上的描述可0?以看出，狹縫S1和譜板上的譜線是共軛的（即