原子发射光谱实验
原子发射光谱实验
原子发射光谱实验是一种使用气体放电或火焰等方式，将原子激发到高能级，然后观察它们发射的特定波长的光的实验。这种实验可以用来研究原子的能级结构和光谱特性。
实验过程中，首先需要选择要研究的原子或分子，并将其置于合适的激发条件下。常用的激发方法包括电火花、电弧放电、电解质溶液中的电解过程等。激发后的原子会从高能级跃迁到低能级，释放出特定波长的光。
通过将激发后的光通过光栅或单色仪进行分光，可以分离出不同波长的光，并使用光谱仪进行定量分析。根据不同元素或分子的能级结构不同，它们在发射光谱上的特征波长也不同，因此可以通过观察和测量光谱图谱来确定元素或分子的存在和浓度。
原子发射光谱实验广泛应用于化学、物理、天文学等领域。在化学分析中，可以用于元素的定性和定量分析；在物理研究中，可以用于研究原子能级结构和原子物理过程；在天文学中，可以用于研究远星中的元素组成和物质结构等。
原子发射光谱实验是一种重要的实验方法，为我们深入了解原子和分子的能级结构和光谱特性提供了有力的工具。
实验22 原子发射光谱摄谱法定性分析合金中的元素
实验22 原子发射光谱摄谱法定性分析合金中的元素 一、目的 掌握原子发射光谱分析摄谱法的电极制作、摄谱、冲洗感光板等基本操作。掌握用铁光谱比较法定性判别未知试样中所含的元素，并估计其相对含量。 二、内容提要 在原子发射光谱分析中，将试样引入激发光源，当外界给以一定能量时，试样被蒸发分解成气态原子（或离子），一部分原子（或离子）的外层电子被激发至高能态。处于激发态的原子（或离子）很不稳定，当其跃迁至低能态或基态时，会发射出紫外和可见区的特征辐射，由光谱仪器分解为光谱，辨认特征波长谱线的存在情况可以进行定性分析，测量特征波长谱线的强度可以进行定量分析。该分析方法主要用于金属元素的分析（非金属元素不易激发）。它已普遍地应用于矿物、金属、半导体材料等试样中的杂质分析。 将样品光谱按波长顺序记录在感光板上，称为摄谱法。根据记录下来的光谱，进行定性或定量分析。发射光谱摄谱法分析的优点是灵敏度高，对大部分元素可测至l0-3%～10-4%，快速简便，一般样品不需任何处理，可同时分析许多元素；元素含量在0．OOO1%～0.l%时，结果可靠性优于一般化学分析；取样量少，一般只需数毫克至数十毫克。然而，它的缺点是在摄谱时，实验条件苛刻，某些条件往往难以控制，影响分析结果的准确度。实际工作中使用电感耦合等离子体光源的光电接收光谱仪器，可得到更准确、更灵敏的定量结果，但摄谱法作为金属元素的定性分析手段仍有自己的特点。 各种元素因其原子结构不同而有着不同的光谱。因此，每一种元素的原子被激发后，只能辐射出特定波长的光谱线，它代表了元素的特征，这是发射光谱定性分析的依据。 然而，从一个元素可以获得许多条谱线，各条谱线的强度也不相同。当元素的含量降低时，光谱中强度弱的谱线相继不能被检出而消失，最后消失的几条谱线叫做最后线，也即灵敏线。最后线是检出限量最低的谱线。每种元素有它自己的最后线。定性分析时，只要检查光谱中的几条最后线（一般2～3条）是否出现，它们的强度比是否与谱线表所示相符，就可判明元素存在与否，因此，这些谱线有时也称为分析线。在228.0～460.0 nm范围内各种元素的主要分析线见表5—2。至于其他一些灵敏度较次的谱线出现，可不去理会它。如该元素存在，那末最后线必然出现。如该元素的最后线不出现，那末这些灵敏度较次的谱线就不可能出现，这时若在灵敏度较次的谱线位置上出现了谱线，则可能是由其他元素谱线的干扰而引起的。 事实上，由于试样中许多元素的谱线波长相近，而摄谱仪及感光板的分辨率又有限，在记录到的试样光谱中，谱线会相互重叠，发生干扰。当需要确证某一种元素的分折线是否受到干扰时，首先要判明干扰元素是否存在（可检查干扰元素的最后线出现与否）。当一条分析线确实受到干扰时，可以根据别的分析线来确定该元素是否存在。 定性分析中通常按谱线强度级别来估计含量，方法是在被估计元素所出现的谱线中，找出其谱线强度级最小的级次，由表5-1列出的数值估计该元素的百分含量，一般要求估计准确度在一个数量级以内。 例如，铝的分析线308.2 nm及309.2nm，谱线强度级为8、9。若光谱上两条线都出现，且309.2 nm线比308.2 nm线略强或接近，通常可以得出铝存在的结论。若309.2 nm线很弱，而308.2 nm线不出现，这也是正常的，得出含有痕量(0.001%)铝存在的结论。若两条谱线之中一条很强，而另一条根本不出现，则对出现的一条线不能确信是铝的谱线，而可能是其他元素的干扰线。 摄谱法定性分析的方法，通常是将细粒或粉末试样装载在光谱纯石墨电极的孔穴内（棒状金属、合金试样可做成“自电极”），在电弧或火花光源中，试样的各种组分先后蒸发到弧
原子发射光谱实验报告doc
原子发射光谱实验报告 篇一：电感耦合等离子体发射光谱实验报告 电感耦合等离子体发射光谱法 1.基本原理 1.1概述 原子发射光谱分析（atomic emission spectrometry，AES）是一种已有一个世纪以上悠久历史的分析方法，原子发射光谱分析的进展，在很大程度上依赖于激发光源的改进。 到了60年代中期，Fassel和Greenfield分别报道了各自取得的重要研究成果，创立了电感耦合等离子体（inductively coupled plasma，ICP）原子发射光谱（ICP-AES）新技术，这在光谱化学分析上是一次重大的突破，从此，原子发射光谱分析技术又进入一个崭新的发展时期。 1.2方法原理 原子发射光谱是价电子受到激发跃迁到激发态，再由高能态回到较低的能态或基态时，以辐射形式放出其激发能而产生的光谱。 原子发射光谱法的量子力学基本原理如下： （1）原子或离子可处于不连续的能量状态，该状态可以光谱项来描述；（2）当处于基态的气态原子或离子吸收了一定的外界能量时，其核外电子就从一种能量状态（基态）
跃迁到另一能量状态（激发态），设高能级的能量为E2，低能级的能量为E1，发射光谱的波长为λ（或频率ν），则电子能级跃迁释放出的能量△E与发射光谱的波长关系为△E= E2- E1=hν=hc/λ （3）处于激发态的原子或离子很不稳定，经约10-8秒便跃迁返回到基态，并将激发所吸收的能量以一定的电磁波辐射出来； （4）将这些电磁波按一定波长顺序排列即为原子光谱（线状光谱）；（5）由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此，对特定元素的原子或离子可产生一系列不同波长的特征光谱，通过识别待测元素的特征谱线存在与否进行定性分析。 半定量是对样品中一些元素的浓度进行大致估算。 一种半定量的方法是对许多元素进行一次曲线校正，并将标准曲线储存起来。然后在需要进行半定量时，直接采用原来的曲线对样品进行测试。结果会因仪器的飘移而产生误差或因样品基体的不同而产生误差，但对于半定量来说，可以接受。 ICP定量分析的依据是Lomakin-Scherbe公式： I=aCb
实验31 原子发射光谱和原子吸收光谱观测分析
期末考核 实验31 原子发射及吸收光谱观测分析 临床医学钟潇健04384087 (A) 原子发射光谱观测分析 【实验目的】 1．学会使用光学多通道分析器的方法。 2．了解碱金属原子光谱的一般规律。 3．加深对碱金属原子中外层电子与原子核相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解。 【仪器用具】 光学多通道分析器WGD-6，光学平台GSZ-2，汞灯，钠灯，计算机。 【原理概述】 钠原子光谱特点： 钠原子光谱分四个线系： 主线系：np →3s ( n = 3,4,5, …) 锐线系：ns →3p ( n = 4,5,6, …) 漫线系：nd →3p ( n = 3,4,5, …) 基线系：nf →3d ( n = 4,5,6, …) 各线系的共同特点： 1．同一线系内，越向短波方向，相邻谱线的波数差越小，最后趋于连续谱与分立谱的边界。 2．在同一线系内，越向短波方向，谱线强度越小。 各线系的区别： 1．各线系所在光谱区域不同。主线系只有3p →3s 的两条谱线（钠双黄线）在可见区，其余在紫外区。锐线系和漫线系的谱线除第一条线在红外区外，其余都在可见区。基线系在红外区。 2．由于s能级不分裂，p、d、f能级由于电子自旋与轨道运动作用引起谱项分裂，它们是双重的。这些双重分裂随能级增高而变小。因此，根据选择定则，主线系和锐线系是双线的。主线系双线间的波数差越往短波方向越小，锐线系各双线波数差相等。漫线系和基线系是复双重线的。 3．从谱线的外表上看，主线系强度较大，锐线系轮廓清晰，漫线系显得弥漫，一般复双重线连成一片。 【实验步骤】 1．检查多通道分析器工作状态。 2．点燃汞灯，利用汞灯的546.07nm，576.96nm，578.97nm三条谱线为光学多通道分析器定标，起始波长为440nm。 3．点燃钠灯，实时采集钠灯发射光谱，利用已定标的数据，测出钠谱线双黄线的波长。 4．将光学多通道分析器的起始波长分别改为460nm、480nm、500nm、520nm，重复步
原子发射光谱的原理和应用
原子发射光谱的原理和应用 1. 原理 原子发射光谱是一种利用原子在高温或高压下被激发而产生的光线进行分析的 方法。该方法利用原子被加热或激发后产生的特定频率的光谱线来确定样品中存在的元素及其浓度。原子发射光谱的原理基于原子的激发和跃迁过程。 1.1 原子的激发和跃迁 在原子发射光谱中，原子首先被加热或激发，使其内部能级上的电子跃迁到更 高的能级。这些跃迁会产生特定频率或波长的电磁辐射，也就是光谱线。原子跃迁的能级差决定了产生的光谱线的频率或波长。 1.2 光谱仪的原理 原子发射光谱实验中使用的光谱仪是通过将原子发射的光线分解为不同频率或 波长的组成部分。常见的光谱仪包括单色仪、光栅光谱仪和干涉仪。 单色仪是一种使用光栅或棱镜分离光束的光学仪器。它通过调整入射光线的角 度或光栅的间距，将不同波长的光线分散，形成可观测到的光谱线。 光栅光谱仪通过使用光栅的光栅片或光纤间隔和替代的相位差，使光线发生干涉，将光线分散为不同的频率或波长。 干涉仪是一种利用光的干涉现象进行测量的仪器。它通过将光束分为两条，经 过不同的路径后再合并，从而产生干涉。通过调整干涉仪的结构，可以观察到不同频率或波长的干涉条纹。 2. 应用 原子发射光谱广泛应用于材料分析、环境监测、食品安全和医学诊断等领域。 2.1 材料分析 原子发射光谱可以用来确定材料中的元素组成和浓度。例如，在金属矿石和合 金中，原子发射光谱可以用来分析元素的含量，并确定材料的质量和纯度。 2.2 环境监测 原子发射光谱在环境监测中起着重要作用。它可以用于分析水和土壤中的污染 物并确定其浓度。原子发射光谱还可以用于检测大气中的有害物质，监测空气质量。
原子发射光谱实验
实验五原子发射光谱实验（一） －－光谱拍摄 光波是一种电磁波，令dI λ代表波长在λ到d λλ +之间光的强度，则() dI i d λ λ λ = 代表单位波长区间的光强。() iλ随波长的分布，叫做光谱。物质的发射光谱有三种：线状光谱、带状光谱及连续光谱。线状光谱由原子或离子被激发而发射；带状光谱由分子被激发而发射；连续光谱由固体或液体所发射。本实验主要原子发射光谱。 原子发射光谱法是一种成分分析方法，可对约70种元素（金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。这种方法常用于定性、半定量和定量分析。在一般情况下，原子发射光谱用于1%以下含量的组份测定，检出限可达百万分之一。 光谱技术不仅是人们认识原子、分子结构的重要手段之一，而且它在现代科学技术的各个领域和国民经济的许多部门获得了广泛应用。例如在半导体材料科学方面，人们应用一种叫做光热电离光谱的技术，可以检测出材料中亿亿分子一含量（16 10-）的杂质原子。 一、实验目的 1、了解光谱的基本知识。 2、学会用平面光栅摄谱仪拍摄原子发射光谱。 二、实验原理 一般情况下，原子处于基态，通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下，原子获得能量，外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态，约经10-8s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁，多余的能量的发射可得到一条光谱线。 每种原子都有其特征谱线，根据这个道理，我们通过仪器使分析试样中所含的原子得到激发，然后将产生的光谱分光，使其按波长顺序呈现出有规则的线条记录下来，即称为光谱图，将之与标准谱图对照，由特征谱线是否存在，从而决定出该样品是否含有某种元素，从而完成定性分析。进一步的分析还可测定所含元素的含量。 三、实验装置 原子发射光谱法仪器分为三部分：光源、分光仪和探测器。 1.光源
钠原子发射光谱
钠原子发射光谱 通过钠原子光谱的拍摄,加深对钠原子光谱规律认识；计算钠原子中价电子的各能级和相应的量子亏损，同时了解摄谱仪的结构及使用。 一、实验原理： （一）原子光谱的产生： 1、原子的壳层结构 原子是由原子核与绕核运动的电子所组成。每一个电子的运动状态可用主量子数n、角量子数l、磁量子数m l 和自旋量子数m i等四个量子数来描述。 主量子数n，决定了电子的主要能量E。 角量子数l，决定了电子绕核运动的角动量。电子在原子核库仑场中在一个平面上绕核运动，一般是沿椭圆轨道运动，是二自由度的运动，必须有两个量子化条件。这里所说的轨道，按照量子力学的含义，是指电子出现几率大的空间区域。对于一定的主量子数n，可有n个具有相同半长轴、不同半短轴的轨道，当不考虑相对论效应时，它们的能量是相同的。如果受到外电磁场或多电子原子内电子间的相互摄动的影响，具有不同l的各种形状的椭圆轨道因受到的影响不同，能量有差别，使原来简并的能级分开了，角量子数l最小的、最扁的椭圆轨道的能量最低。 磁量子数m l(轨道方向的量子数)，决定了电子绕核运动的角动量沿磁场方向的分量。所有半长轴相同的在空间不同取向的椭圆轨道，在有外电磁场作用下能量不同。能量大小不仅与n和l有关，而且也与m l有关。 自旋量子数m s（自旋方向量子数）,决定了自旋角动量沿磁场方向的分量。电子自旋在空间的取向只有两个，一个顺着磁场；另一个反着磁场，因此，自旋角动量在磁场方向上有两个分量。 电子的每一运动状态都与一定的能量相联系。主量子数n决定了电子的主要能量，半长轴相同的各种轨道电子具有相同的n，可以认为是分布在同一壳层上，随着主量子数不同，可分为许多壳层，n=1的壳层，离原子核最近，称为第一壳层；依次n=2、3、4、……的壳层，分别称为第二、三、四壳层……，用符号K、L、M、N、……代表相应的各个壳层。角量子数l决定了各椭圆轨道的形状，不同椭圆轨道有不同的能量。因此，又可以将具有同一主量子数n的每一壳层按不同的角量子数l分为n个支壳层，分别用符号s、p、d、f、g、……来代表。原子中的电子遵循一定的规律填充到各壳层中，首先填充到量子数最小的量子态，当电子逐渐填满同一主量子数的壳层，就完成一个闭合壳层，形成稳定的结构，次一个电子再填充新的壳层。这样便构成了原子的壳层结构。周期表中同族元素具有相类似的壳层结构 2、光谱项 由于核外电子之间存在着相互作用，其中包括电子轨道之间的相互作用，电子自旋运动之间的相互作用以及轨道运动与自旋运动之间的相互作用等，因此原子的核外电子排布并不能准确地表征原子的能量状态，原子的能量状态需要用以n、L、S、J等四个量子数为参 数的光谱项来表征：，n为主量子数。Ｌ为总角量子数。其数值为外层价电子角量子数l的矢量和即： （1－1－1） 两个价电子耦合所得的总角量子数 L 与单个价电子的角量子数 l1、l2有如下的关系：
原子发射光谱
原子发射光谱法 1、原子发射光谱法简介 原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry , AES，是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，而进行元素的定性与定量分析的。 原子发射光谱法的研究对象是被分析物质所发出的线光谱，利用待测物质的原子或离子所发射的特征光谱线的波长和强度来确定物质的元素种类及其含量。 原子发射光谱分析过程分为三步，即激发、发光和检测。第一步是利用激发光源使试样蒸发，解离成原子，或进一步解离成离子，最后使原子或离子得到激发，发射辐射；第二步是利用光谱仪把光源发射的光按波长展开，获得光谱；第三步是利用检测系统记录光谱，测量谱线波长、强度，根据谱线波长进行定性分析，根据谱线强度进行定量分析。 2、原子发射光谱的原理 物质是由各种元素的原子组成的，原子有结构紧密的原子核，核外围绕着不断运动的电子，电子处在一定的能级上，具有一定的能量。从整个原子来看，在一定的运动状态下，它也是处在一定的能级上，具有一定的能量。在一般情况下，大多数原子处在最低的能级状态，即基态。基态原子在激发光源（即外界能量）的作用下，获得足够的能量，外层电子跃迁到较高能级状态的激发态，这个过程叫激发。处在激发态的原子是很不稳定的，在极短的时间内（10-8s）外层电子便跃迁回基态或其它较低的能态而释放出多余的能量。释放能量的方式可以是通 过与其它粒子的碰撞，进行能量的传递，这是无辐射跃迁，也可以以一定波长的电磁波形式辐射出去，其释放的能量及辐射线的波长（频率）要符合波尔的能量定律： △ E = E? - E^i = E p = hv 二匹=h~c 九 式中，E2及E1分别是高能态与低能态的能量，Ep为辐射光子的能量，v、■、~ 分别为辅射的频率、波长、波数，c为光速，h为普朗克常数。 3、原子发射光谱法的应用 3.1原子发射光谱法在环境领域的应用 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES在水环境分析中主要用于天然水体、饮用水、工业废水和城市废水中金属及非金属元素的测定。陈金忠等人采用ICP-AES 法测定自来水中痕量铜、汞和铅。通过加入调节液，加入有机添加剂等措施提高被测元素的谱线强度及增大光谱的信背比。优化试验条件下，铜、汞和 铅的方法检出限（3s）依次为2.32,8.34,5.16卩g • L-1。为研究自来水中重金属污染提供了一定的理论及实验依据。 徐红波等人应用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定废水中的Zn,Cr,Pb,Cd,Cu和As6种元素。对波长、入射功率、雾化压力、提升量等分析条
原子发射光谱实验报告
实验32 电感耦合等离子体原子发射光谱分析 一、实验目的 1．了解等离子体原子发射光谱仪的基本构造、原理与方法。 2．了解等离子体原子发射光谱分析过程的一般要求和主要操作步骤。 3．掌握等离子体原子发射光谱对样品的要求及制样方法。 4．掌握等离子体原子发射光谱定量分析与数据处理方法。 二、实验内容 1．巩固电感耦合等离子体(ICP)原子发射光谱分析法的理论知识。 2．掌握ICP-AES光谱仪的基本构成及使用方法。 3．掌握用ICP-AES法测定样品中Hg2+的方法。 三、实验仪器设备与材料CAPQ等离子体发射光谱仪，见图32-1所示；含Hg2+溶液。四、实验原理技术指标： 1．灵敏度： ①轻质量元素：Li> 50 Mcps/ppm; ②中质量数元素：In>220 Mcps/ppm; ③高质量数元素：U>300 Mcps/ppm。 2．仪器检出限： ①轻质量元素：<0.5 ppt; ②中质量数元素：
原子光谱的实验研究与解释
原子光谱的实验研究与解释 原子光谱的实验研究与解释 光谱是研究物质性质的重要实验方法之一，它通过观察和分析物质发射、吸收光的特征光谱，可以揭示物质的组成、结构和性质。原子光谱是研究单个原子的光谱现象，对揭示原子结构和原子水平的能级跃迁有重要意义。下面将以氢原子光谱为例，介绍原子光谱的实验研究与解释。 氢原子光谱的研究始于19世纪，最早是由尼尔斯·玻尔在 1913年提出了量子理论并应用于解释氢原子光谱的实验结果。他基于氢原子光谱的特点，提出了著名的玻尔模型，描述了电子在氢原子中的定态轨道和能级跃迁。根据玻尔模型，氢原子光谱可以分为吸收光谱和发射光谱两种类型。 在实验中，常用的氢原子光谱实验装置为气体放电光谱仪。首先，将氢气放入气体放电管中，通入高压电，使氢气激发，产生放电光谱。然后，将光谱通过准直器和色散器进行分光分析，得到一系列带有特定波长和强度的光谱线。最后，使用光电倍增管对光谱线进行检测和记录。 通过实验观察和分析氢原子光谱线的发射光谱，我们可以看到一系列离散的谱线，这些谱线的位置和强度与玻尔模型中的能级跃迁现象一致。玻尔模型认为，氢原子的电子绕核运动需要满足能量量子化条件，即电子的能级是离散的。当电子从一个高能级跃迁到一个低能级时，会吸收或发射一个特定波长的光子，产生相应的光谱线。
氢原子光谱实验中最常见的谱线是巴尔末系列谱线，包括巴尔末线(Balmer series)、帕什尼系列谱线、布喇开系列谱线等。 巴尔末线是可见光谱线，主要包括红、蓝和紫三个特征波长的谱线。 实验中观察到的巴尔末线谱线与玻尔模型的计算结果相符，进一步验证了玻尔模型的正确性。然而，随着科学的发展和技术的进步，玻尔模型的局限性逐渐暴露出来，现代量子力学理论的发展更好地解释了原子光谱现象。 在现代量子力学理论中，通过薛定谔方程等数学方法，可以精确地计算原子的能级跃迁和光谱线的位置、强度等性质。原子光谱的解释和研究已经深入到原子结构的微观层面，研究了原子的电子云分布、轨道角动量、自旋等的量子特性。 总结起来，原子光谱的实验研究与解释是一个不断演化的过程。通过不断观察和分析原子的发射、吸收光谱，我们可以揭示原子结构、能级跃迁等重要信息。从早期的玻尔模型到现代量子力学理论，我们对原子的认识和理解不断深入，原子光谱的研究也逐渐扩展到更广阔的领域。未来，我们可以期待更多关于原子光谱的实验发现和理论解释，为我们理解物质世界提供更深入的认识。继续写相关内容1500字 随着科学和技术的不断发展，原子光谱的实验研究和解释也不断深入和扩展。除了氢原子光谱之外，其他原子和分子的光谱也成为了研究的对象。下面我们将介绍一些重要的原子光谱实验和解释。
电感耦合等离子体原子发射光谱法实验报告
电感耦合等离子体原子发射光谱法实验报告 电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法是当今分析化学中使用最广泛的原子发射 光谱技术。它是利用电感耦合等离子体（ICP）作为原子离子源进行原子发射光谱分析， 并将原子发射射线测定术（AES）和离子化学分析术相结合，是一项精密，准确，可靠， 重复性好的分析技术。 电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法实验旨在使用ICP-AES进行超含氧量检测，以判断和表征样品中超含氧元素(如Si, Al, Ba等)的浓度。 实验用到的主要仪器是Perkin Elmer 400系列电感耦合等离子体发射光谱仪，其具有极好的稳定性和低的噪声。实验从粉末样品中提取一定的量，放入带有细堵子的橄榄小瓶中， 将样品中的超含氧元素分解为离子流， 再由电管入口处的离子，经电感耦合等离子体发生器高能电场和电离过程，转化为原子态，并具有应变释放效应，将原子发射成发射射线， 经电光箱校正和滤波后，而穿过DDL D正电子探测器被检测出来，与吸光度计样品出口 上的流出比较，来获得超含氧元素的浓度，每种元素的吸光度下降的程度可以反映其含量大小。 本实验采用的是0.1mol/L的氯化铵溶液，其浓度稳定、持续不变，温度为低于200℃时 是稳定的。根据试样中元素浓度的高低，可以选择合适的采样灵敏度， 以保证对元素的精准测定。高浓度时，可以选择低灵敏度，反之，则可以选择高灵敏度， 以保证实验数据的准确性和稳定性。 实验采用Perkin Elmer 400系列电感耦合等离子体发射光谱仪进行实验，取得的结果良好，准确可靠，反映了超含氧元素在各种样品中浓度大小的变化，为对样品中构成进行全面研究及进一步应用奠定基础。
【报告】原子发射光谱实验报告
【关键字】报告 原子发射光谱实验报告 篇一：电感耦合等离子体发射光谱实验报告 电感耦合等离子体发射光谱法 1.基本原理 1.1概述 原子发射光谱分析（atomic emission spectrometry，AES）是一种已有一个世纪以上悠久历史的分析方法，原子发射光谱分析的进展，在很大程度上依赖于激发光源的改进。 到了60年代中期，Fassel和Greenfield分别报道了各自取得的重要研究成果，创立了电感耦合等离子体（inductively coupled plasma，ICP）原子发射光谱（ICP-AES）新技术，这在光谱化学分析上是一次重大的突破，从此，原子发射光谱分析技术又加入一个崭新的发展时期。1.2方法原理 原子发射光谱是价电子受到激发跃迁到激发态，再由高能态回到较低的能态或基态时，以辐射形式放出其激发能而产生的光谱。 原子发射光谱法的量子力学基本原理如下： （1）原子或离子可处于不连续的能量状态，该状态可以光谱项来描述；（2）当处于基态的气态原子或离子吸收了一定的外界能量时，其核外电子就从一种能量状态（基态）跃迁到另一能量状态（激发态），设高能级的能量为E2，低能级的能量为E1，发射光谱的波长为λ（或频率ν），则电子能级跃迁释放出的能量△E与发射光谱的波长关系为△E= E2- E1=hν=hc/λ （3）处于激发态的原子或离子很不稳定，经约10-8秒便跃迁返回到基态，并将激发所吸收的能量以一定的电磁波辐射出来； （4）将这些电磁波按一定波长顺序排列即为原子光谱（线状光谱）；（5）由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此，对特定元素的原子或离子可产生一系列不同波长的特征光谱，通过识别待测元素的 特征谱线存在与否进行定性分析。 半定量是对样品中一些元素的浓度进行大致估算。 一种半定量的方法是对许多元素进行一次曲线校正，并将标准曲线储存起来。然后在需要进行半定量时，直接采用原来的曲线对样品进行测试。结果会因仪器的飘移而产生误差或因样品基体的不同而产生误差，但对于半定量来说，可以接受。 ICP定量分析的依据是Lomakin-Scherbe公式： I=aCb 式中
实验31-原子发射光谱观测分析(实验报告)
实验31（A ）原子发射光谱观测分析 【实验目的】 1． 学会使用光学多通道分析器的方法 2． 通过对钠原子光谱的研究了解碱金属原子光谱的一般规律 3． 加深对碱金属原子中外层电子与原子核相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解 【实验仪器】 光学多通道分析器、光学平台、汞灯、钠灯、计算机 【原理概述】 钠属碱金属原子类，碱金属原子和氢原子一样，都只有一个价电子。但在碱金属原子中除了 一个价电子外，还有内封闭壳层的电子，这些内封壳层电子与原子核构成原子实。价电子是在原子核和内部电子共同组成的力场中运动。原子实作用于价电子的电场与点电荷的电场有显著的不同。特别是当价电子轨道贯穿原子实时（称贯穿轨道），这种差别就更为突出。因此，碱金属原子光谱线公式为： ()()222*12*211~l l n R n R n n R μμν--'-'=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=' 其中ν ~为光谱线的波数；R 为里德堡常数。 n '与n 分别为始态和终态的主量子数 *2n 与*1n 分别为始态和终态的有效量子数 l '与l 分别为该量子数决定之能级的轨道量子数 l ''μ与l μ分别为始态和终态的量子缺（也称量子改正数，量子亏损） 根据就的波尔理论，在电子轨道愈接近原子中心的地方，μ的数值愈大。当轨道是贯穿轨道 实，μ得数值还要大些。因为这时作用在电子上的原子核的有效电荷Z eff 有很大程度的改变。在非常靠近原子核的地方，全部核电荷作用在电子上。而距离很远的，原子核被周围电子屏蔽，以致有效核电荷1→eff Z 。因此s 项的μ值最大，而对p 项来说就小一些，对于d 来说还更小，由此类推。因而量子缺μ的大小直接反映原子实作用于价电子的电场与点电荷近似偏离的大小 对于钠原子光谱分如下四个线系 主线系：s np 3~→=ν 锐线系：p ns 3~→=ν 漫线系：p nd 3~→=ν 基线系：d nf 3~→=ν 对于某一线系谱线的波数公式可写为：
实例解析——原子发射光谱法(AES)1
实例解析——原子发射光谱法（AES） 一、原理 气态原子吸收能量，核外电子从基态跃迁到激发态，由于电子处于能量较高的激发态，原子不稳定，经过10-8s的时间，电子就会从高能量状态返回低能量状态，下降的这部分能量以光的形式释放出来，产生一定波长的光谱。依据所发射的特征光谱的波长和强度可以进行元素的定性与定量分析。 二、适用范围 原子发射光谱法可对约70种元素（金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。在一般情况下，用于1%以下含量的组份测定，检出限可达ppm，精密度为±10%左右，线性范围约2个数量级 (1)岩矿分析 (2)冶金过程监控 (3)环境监测 (4)生化临床分析 (5)材料分析 三、特点 优点： 1、具有多元素同时分析能力 2、既可进行定性、也可进行定量分析 3、具有较高的灵敏度和选择性（ng/ml ~ pg/ml） 缺点： 不适于部分非金属元素如卤素、惰性气体元素等的分析；只能测元素浓度，不能测元素存在形态，基体效应大，需用参比试样，仪器贵，难以普及。 四、仪器 光源(融解、蒸发、解离、激发)、单色器（分光）、检测器（检测） 五、实验仪器的选择 1、光源 要求：高灵敏度检出限、工作过程稳定、无背景、耗样少、操作方便 选择ICP原因相比于直流电弧、交流电弧、火花、激光等光源 (1)温度高，感应区10000K，通道6000-8000K，且有大量大能态Ar原子存在，故 有很强的激发和电离能力，可激发难激发的元素，有离子线； (2)灵敏度高，检出限低，相对检出限可达ppb级，微量及痕量分析应用范围宽， 可达70多种； (3)稳定性好，RSD在1-2%，线性范围4-6个数量级； (4)不用电极，无电极污染； (5)背景发射和自吸效应小，抗干扰能力强。 液体进样，需用大量Ar 2、分光元件 选用棱镜或者光栅 3、检测装置 采用CCD检测器，而不用光电法PMT 优点：
原子发射光谱法
光学分析法及其特点：是建立在电磁辐射与待测物质相互作用基础上，利用电磁辐射为“探针”来探测物质性质、组成、含量及结构的一种分析方法。它是分析化学的重要组成，特别在物质组成和结构的研究、基因识别和表面分析等方面，更具优越性，并越来越广泛地应用于各基础学科研究，以及生命、环境、材料等新兴学科领域。 三个基本过程：(1)光源提供能量（2）能量与被测物之间的相互作用（3）产生信号。 光谱法分类，本质(1) 原子光谱特征是线状光谱(2)分子光谱特征是带状光谱； 作用机理(1) 发射光谱(2)吸收光谱(3) 拉曼光谱 原子光谱法：原子发射，原子吸收，原子荧光，X射线荧光。 分子光谱法：紫外可见，红外可见，分子荧光，分子磷光，核磁共振，化学发光。 吸收光谱法：原子吸收，紫外可见，红外吸收，核磁共振。 发射光谱法：原子发射，原子荧光，分子荧光，分子磷光，X射线荧光，化学发光。 原子发射光谱分析法（AES）：是利用元素的原子或离子在热或电能的激发下，其外层电子在不同能级之间的跃迁，发射不同的特征谱线，根据发射的谱线波长进行定性分析，测量谱线的强度进行定量分析的方法。 根据待测原子的结构和浓度不同，引起发射普线特征和发射强度的不同，分为定性分析与定量分析。 原子发射光谱分析经历的过程： 式样→蒸发→原子(基态)→激发态→基态 ↓ 发射谱线→检测 .AES的特点：(1) 具有多元素同时分析能力, 各元素同时发射各自的特征光谱； (2) 既可进行定性、也可进行定量分析; (3) 具有较高的灵敏度和选择性（ng/ml ~ pg/ml）。 缺点：只能确定物质的元素组成与含量，不能给出物质分子结构的有关信息；不适用于部分非金属元素的分析。 原子发射光谱的产生：在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）。 原子线：原子的外层电子跃迁产生的谱线 自吸(self-absorption)：中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收，使辐射强度降低的现象。 元素光谱性质与周期表的关系：主族元素，在同一周期，电子排在同一电子层上，半径逐渐减小，共振电位逐渐增大，相应的共振线波长则逐渐减小。同族电子层不同，价电子数相同，故具有相同的光谱结构。过渡金属一般都具有中等大小的共振电位和电离电位，故共振线波长都在近紫外和可见光区。
实验31 原子发射光谱观测分析(AB)实验报告
原子发射光谱观测分析（A） 实验者：马志洪，合作者：王宇炜 （中山大学理工学院，光信息科学与技术专业2008 级 3 班，学号08323067） 2010 年 04月02日 【实验目的】 1.学会使用光学多通道分析器的方法。 2.通过对纳原子光谱的研究链接碱金属原子光谱的一般规律。 3.加深对碱金属原子中外电子与原子核相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解。 【仪器用具】 光学多通道分析器、光学平台、汞灯、钠灯、计算机。 【原理概述】 钠属碱金属原子类。碱金属原子和氢原子一样，都只有一个价电子。但在碱金属原子中除了一个价电子外，还有内封闭壳层的电子，这些内封闭壳层电子与原子核构成原子实。价电子是在原子核和内部电子共同组成的力场中运动。原子实作用于价电子的电场与点电荷的电场有显著的不同。特别是当价电子轨道贯穿原子实时（称贯穿轨道），这种差别就更为突出。因此，碱金属原子光谱线公式为： （1） 其中为光谱线的波数；R为里德堡常数。 与n分别为始态和终态的主量子数。 分别为始态和终态的有效量子数。 与l分别为该量子数决定之能级的轨道量子数。 分别为始态和终态的量子缺（也称量子改正数，量子亏损）。 根据旧的玻尔理论，在电子轨道愈接近原子中心的地方，µ的数值愈大。当轨道是贯穿轨道时，µ的数值还要大些。因为这时作用在电子上的原子核的有效电荷有很大程度的改变。在非常靠近原子核的地方，全部核电荷作用在电子上。而距离很远的，原子核被周围电子屏蔽，以致有效核电荷因此s 项的µ值最大，而对p项来说就小一些，对于d来说还更小，由此类推。因而量子缺µ的大小直接反映原子实作用于价电子的电场与点电荷近似偏离的大小。 对于钠原子光谱分如下四个线系：