原子吸收光谱分析法
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半 宽 度：Δ
2020/5/20
2.谱线变宽原因
（1）自然宽度 ΔVN 在无外界影响下，谱线仍有一定的宽度，这种谱线固有
的宽度为自然宽度。它与激发态原子的寿命有关，不同谱线 有不同的自然宽度。在大多数情况下，约为10-5nm数量级。
它与谱线的其它变宽宽度相比，可以忽略不计。
2020/5/20
（2）多普勒变宽（热变宽） ΔVD 这是由于原子在空间作无规则热运动所导致的，故又称
2020/5/20
二、原子吸收光谱的产生 Formation of AAS
1.原子的能级与跃迁
基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振线）----吸收光谱
第一激发态基态,发射出同样频率的辐射。 产生共振发射线（也简称共振线)----发射光谱
E3
AB
E2
A 产生吸收光谱
B 产生发射光谱
E1
E0 基态能级 E1、E2、E3、激发态能级
E0
2020/5/20
2.元素的特征谱线
（1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态第一激发态或第一激发态基态（共振线） 跃迁吸收或发射能量不同——具有特征性。特征谱线。
（2）各种元素的基态第一激发态（共振线） 最易发生，吸收最强，最灵敏线,分析线。
Shape and broadening of absorption line
四、积分吸收与峰值吸 收
Integrated absorption and absorption in peak max
五、基态原子数与原子 化温度Biblioteka Baidu
Relation of atomic amount in ground with temperature of atomization
Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收 光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期，原子收光 谱开始进入迅速发展的时期。
Alan Walsh
(1916-1998)和 他的原子吸收光
谱仪在一起
2020/5/20
2. 原子吸收光谱分析法 是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线（通常是待测元素的特征
I ν为透过光的强度； K ν为在 辐射频率ν处的吸收系数； L为原子蒸气的厚度；
当L一定时，透射光强度 I ν和吸收系数K ν及辐射频率ν有关。
2020/5/20
吸 收 系 数 Kν 将 随 光 源 的 辐 射 频率ν而改变，这是由于物质的原 子对光的吸收具有选择性，对不
同频率的光，原子对光的吸收也
谱线）的吸收作用来进行元素定量分析的一种方法。
3. 原子吸收光谱分析的基本过程： （1）用该元素的锐线光源发射出 特征辐射； （2）试样在原子化器中被蒸发、 解离为气态基态原子； （3）当元素的特征辐射通过该元 素的气态基态原子区时，部分光被 蒸气中基态原子吸收而减弱，通过 单色器和检测器测得特征谱线被减 弱的程度，即吸光度，根据吸光度 与被测元素的浓度成线性关系，从 而进行元素的定量分析。
热变宽。 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向
离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原
子所发的频率低，反之，高。 这种多普勒效应，使观测者接受到很多频率稍有不同的
1955年，澳大利亚物理学家 Walsh A（瓦尔西）发表了 著名论文：《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，奠定 了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。
2020/5/20
1955年Walsh发表了论文“原子吸收光谱在化学分析中的应用” （ The application of atomic absorption spectra to chemical analysis），解决了原子吸收光谱的光源问题，50年代末 PE 和 Varian 公司推出了原子吸收商品仪器。
（3）利用待测原子蒸气对同种元素的特征谱线（共振线）的吸收可以进 行定量分析
2020/5/20
三、谱线的轮廓与谱线变宽
1.谱线轮廓 原子结构较分子 结构简单，理论上应产生线 状光谱吸收线。 实际上用不同频率辐射光 照射(强度为I0）时，获得一 峰形吸收(具有一定宽度)。
其透过光的强度符合朗伯（Lambert)定律： Iν=I0exp(-K ν L)
1.原子吸收现象 原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象； 1802年被人们发现：太阳连续光谱中的暗线。
在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳连续 光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。
1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱 时，再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线 的原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。
2020/5/20
4.原子吸收光谱分析的特点： (1) 检出限低，10-10～10-14 g； (2) 准确度高，相对误差1%～5%； (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰,无须
分离； (4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）。 局限性：难熔元素（如W)、非金属元素测定困难、
不能同时进行多元素分析。
原子吸收光谱法是上世纪50年代中期出现并在 以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法。
它是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的 吸收作用来进行定量分析的一种方法。
它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、 轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域 有广泛的应用。
2020/5/20
一、概述Generalization
不相同。
以K ν与ν 作图：在频率O处
，吸收系数有一极大值K0，吸收 线在中心频率O的两侧具有一定
的宽度。用半宽度Δ表征。 吸收线Δ :10-3～10-2nm 发射线Δ:5×10-4～2×10-3nm
表征吸收线轮廓(峰)的参数：
中心频率O(峰值频率) ： 最大吸收系数K0对应的频率；
中心波长：λ0(nm)
第四章 原子吸收光谱
分析法
Atomic absorption spectrometry, AAS
第一节 原子吸收光 谱分析基本原理
Basic principle of AAS
2020/5/20
一、概述
Generalization
二、原子吸收光谱的产 生
Formation of AAS
三、谱线轮廓与谱线变 宽
2020/5/20
2.谱线变宽原因
（1）自然宽度 ΔVN 在无外界影响下，谱线仍有一定的宽度，这种谱线固有
的宽度为自然宽度。它与激发态原子的寿命有关，不同谱线 有不同的自然宽度。在大多数情况下，约为10-5nm数量级。
它与谱线的其它变宽宽度相比，可以忽略不计。
2020/5/20
（2）多普勒变宽（热变宽） ΔVD 这是由于原子在空间作无规则热运动所导致的，故又称
2020/5/20
二、原子吸收光谱的产生 Formation of AAS
1.原子的能级与跃迁
基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振线）----吸收光谱
第一激发态基态,发射出同样频率的辐射。 产生共振发射线（也简称共振线)----发射光谱
E3
AB
E2
A 产生吸收光谱
B 产生发射光谱
E1
E0 基态能级 E1、E2、E3、激发态能级
E0
2020/5/20
2.元素的特征谱线
（1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态第一激发态或第一激发态基态（共振线） 跃迁吸收或发射能量不同——具有特征性。特征谱线。
（2）各种元素的基态第一激发态（共振线） 最易发生，吸收最强，最灵敏线,分析线。
Shape and broadening of absorption line
四、积分吸收与峰值吸 收
Integrated absorption and absorption in peak max
五、基态原子数与原子 化温度Biblioteka Baidu
Relation of atomic amount in ground with temperature of atomization
Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收 光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期，原子收光 谱开始进入迅速发展的时期。
Alan Walsh
(1916-1998)和 他的原子吸收光
谱仪在一起
2020/5/20
2. 原子吸收光谱分析法 是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线（通常是待测元素的特征
I ν为透过光的强度； K ν为在 辐射频率ν处的吸收系数； L为原子蒸气的厚度；
当L一定时，透射光强度 I ν和吸收系数K ν及辐射频率ν有关。
2020/5/20
吸 收 系 数 Kν 将 随 光 源 的 辐 射 频率ν而改变，这是由于物质的原 子对光的吸收具有选择性，对不
同频率的光，原子对光的吸收也
谱线）的吸收作用来进行元素定量分析的一种方法。
3. 原子吸收光谱分析的基本过程： （1）用该元素的锐线光源发射出 特征辐射； （2）试样在原子化器中被蒸发、 解离为气态基态原子； （3）当元素的特征辐射通过该元 素的气态基态原子区时，部分光被 蒸气中基态原子吸收而减弱，通过 单色器和检测器测得特征谱线被减 弱的程度，即吸光度，根据吸光度 与被测元素的浓度成线性关系，从 而进行元素的定量分析。
热变宽。 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向
离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原
子所发的频率低，反之，高。 这种多普勒效应，使观测者接受到很多频率稍有不同的
1955年，澳大利亚物理学家 Walsh A（瓦尔西）发表了 著名论文：《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，奠定 了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。
2020/5/20
1955年Walsh发表了论文“原子吸收光谱在化学分析中的应用” （ The application of atomic absorption spectra to chemical analysis），解决了原子吸收光谱的光源问题，50年代末 PE 和 Varian 公司推出了原子吸收商品仪器。
（3）利用待测原子蒸气对同种元素的特征谱线（共振线）的吸收可以进 行定量分析
2020/5/20
三、谱线的轮廓与谱线变宽
1.谱线轮廓 原子结构较分子 结构简单，理论上应产生线 状光谱吸收线。 实际上用不同频率辐射光 照射(强度为I0）时，获得一 峰形吸收(具有一定宽度)。
其透过光的强度符合朗伯（Lambert)定律： Iν=I0exp(-K ν L)
1.原子吸收现象 原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象； 1802年被人们发现：太阳连续光谱中的暗线。
在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳连续 光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。
1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱 时，再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线 的原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。
2020/5/20
4.原子吸收光谱分析的特点： (1) 检出限低，10-10～10-14 g； (2) 准确度高，相对误差1%～5%； (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰,无须
分离； (4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）。 局限性：难熔元素（如W)、非金属元素测定困难、
不能同时进行多元素分析。
原子吸收光谱法是上世纪50年代中期出现并在 以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法。
它是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的 吸收作用来进行定量分析的一种方法。
它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、 轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域 有广泛的应用。
2020/5/20
一、概述Generalization
不相同。
以K ν与ν 作图：在频率O处
，吸收系数有一极大值K0，吸收 线在中心频率O的两侧具有一定
的宽度。用半宽度Δ表征。 吸收线Δ :10-3～10-2nm 发射线Δ:5×10-4～2×10-3nm
表征吸收线轮廓(峰)的参数：
中心频率O(峰值频率) ： 最大吸收系数K0对应的频率；
中心波长：λ0(nm)
第四章 原子吸收光谱
分析法
Atomic absorption spectrometry, AAS
第一节 原子吸收光 谱分析基本原理
Basic principle of AAS
2020/5/20
一、概述
Generalization
二、原子吸收光谱的产 生
Formation of AAS
三、谱线轮廓与谱线变 宽