Спектральные линии самопоглощение

Интенсивность спектральной линии при постоянных условиях пропорциональна количеству введенных в пламя атомов элемента или концентрации соли металла в анализируемом растворе. Однако в реальных случаях эта зависимость может нарушаться вследствие протекания в пламени процессов самопоглощения, ионизации и образования термически устойчивых соединений. На рис. 1.13 представлена зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации элемента в растворе. При средних содержаниях определяемого элемента в растворе эта зависимость линейна. Для больших содержаний сказывается влияние самопоглощения эмиссии атомов в плазме и в этом случае интенсивность излучения спектральной линии пропорциональна корню квадратному, из концентрации элемента в растворе. При очень низких концентрациях элемента и высокой температуре плазмы проявляется процесс ионизации его атомов и интенсивность излучения спектральной линии пропорциональна квадрату концентрации. В обоих случаях градуировочный график искривляется. Кроме процессов, указанных выше, на ход графика влияет ряд других факторов, поэтому определение элементов в методе фотометрии пламени проводят с использованием серии растворов сравнения. Они должны содержать все вещества, входящие в состав исследуемого раствора, и фотометрироваться в одинаковых с ним условиях. [c.37]

Интенсивность спектральной линии возрастает пропорционально концентрации невозбужденных атомов в плазме N0, а следовательно и концентрации элемента в пробе только при малых значениях этих величин. При более высоких концентрациях атомов зависимость интенсивности от N0 ослабляется вследствие эффекта поглощения плазмой излученных фотонов (самопоглощение). Влияние самопоглощения наиболее выражено для резонансных линий, так как в этом случае фотоны поглощаются атомами, находящимися в основном состоянии, т. е. преобладающими в плазме. При очень высоких концентрациях элемента и, соответственно, высоком самопоглощении интенсивность спектральной линии достигает максимума, не зависит от концентрации и равна интенсивности излучения абсолютно черного тела для данной температуры в данном спектральном интервале длин волн. [c.11]

Нарисуйте форму спектральной линии, испытывающей одновременно сильное самопоглощение и сильное самообращение. [c.56]

Принцип метода заключается в следующем раствор распыляют с помощью сжатого воздуха в пламя горелки, где происходит ряд сложных процессов, в результате которых образуются атомы или молекулы. Их излучение направляют в спектральный прибор, где излучение определяемого элемента выделяют светофильтрами или другим монохроматором. Попадая на детектор, излучение вызывает фототок, который после усиления измеряют регистрирующим прибором. Градуировочные графики строят в координатах величина фототока (мкА) — концентрация элемента в раство ре с (мкг/мл). Зависимость между интенсивностью излучения / и концентрацией элемента в растворе аппроксимируется прямой линией в определенной для каждого элемента области концентраций и зависит от спектральной линии, аппаратуры и условий работы. Отклонение от линейности наблюдается в области больщих (например, более 100 мкг/мл для калия) и малых концентраций. В первом случае происходит самопоглощение света невозбужденными атомами, во втором — уменьщается доля свободных атомов за счет смещения равновесия реакции ионизации атомов. [c.11]

Рис. 3. Влияние самопоглощения на прО ш[ь спектральной линии в отсутствие (1) и в случае (2, 3) резонансного поглощения.

Наклон прямой зависит от величины самопоглощения. Угол наклона определяет концентрационную чувствительность спектральной линии. Она показывает, насколько быстро меняется интенсивность с изменением концентрации вещества. [c.54]

Различные спектральные линии одного и того же элемента могут иметь разную концентрационную чувствительность. Обычно слабые линии имеют большую концентрационную чувствительность, так как не испытывают самопоглощения. При количественном анализе стараются использовать эти линии. [c.54]

В каком виде газового разряда — в дуге или искре — больше самообращение и самопоглощение спектральных линий и интенсивность сплошного фона [c.65]

Диапазон определяемых содержаний. Верхняя граница определяемых содержаний в методах АЭС лимитируется, главным образом, эффектом самопоглощения и связанным с ним нарушением линейности градуировочной характеристики. Тем не менее, в зависимости от содержания элемента для его определения методами АЭС можно использовать спектральные линии различной интенсивности и тем самым расширять диапазон определяемых содержаний. [c.425]

Необходимым условием для измерения температуры описанным выше методом является правильный выбор спектральных линий или полос, свободных в условиях эксперимента от самопоглощения [c.231]

Можно связать интенсивность излучения спектральной линии с концентрацией исследуемого элемента в пробе (при отсутствии самопоглощения). [c.239]

Если принять во внимание возможное самопоглощение в плазме источника, то прямая пропорциональная зависимость интенсивности от концентрации заменяется степенной зависимостью / С , где Ь < 1 определяет характер самопоглощения для данной спектральной линии. В этом случае формулу (238) можно написать в более общем виде, объединив постоянные в один коэффициент [c.240]

Таким образом, в условиях локального термодинамического равновесия и отсутствия самопоглощения интенсивность спектральных линий полностью [c.260]

Лампы. Сейчас имеется больш ая потребность в создании ламп с полым катодом для натрия, сравнимых по своим характеристикам с разрядными лампами. Эго дало бы возможность стандартизировать один тип источников света. Опубликовано несколько работ [58, 60], в которых проведено сравнение характеристик ламп обеих конструкций. Было показано, что теоретическое значение отношения интенсивностей и чувствительностей для двух желтых линий натрия, равное 2, сохраняется для обоих источников только при малых токах. В случае больших токов лампы наблюдается самопоглощение наиболее интенсивной линии парами натрия, находящимися между катодом и окном лампы. Этот факт иллюстрируется регистрограммой интенсивности спектральных линий, излучаемых разрядной лампой (рис. IV. 22). В табл. IV.6 приведены значения иитенсивности излучения для различных ламп с полым катодом, заполненных аргоном, а также для разрядной лампы. [c.108]

Из-за самопоглощения связь между интенсивностью спектральной линии и концентрацией вещества становится более сложной [c.57]

В отсутствии самопоглощения при малых концентрациях Ь=. С ростом концентрации величина Ь постепенно уменьшается. Для относительно небольшого интервала концентраций само-поглощение остается постоянным, и в логарифмических координатах зависимость между интенсивностью спектральной линии и концентрацией линейна (рис. 27, б) [c.57]

Рис. 28. Изменение формы спектральной линия в результате самопоглощения излучения

При выборе спектральной линии нужно учитывать влияние процессов самопоглощения на интенсивность линий. Особенно сильно поглощаются резонансные линии, поэтому их применяют для определения малых концентраций. При повышении концентрации элемента в пробе используют для анализа более слабые линии, обладающие большей энергией нижнего уровня. [c.29]

Особенность излучения спектров элементов при анализе твердых веществ в полом катоде по сравнению с использованием источников, работающих при атмосферном давлении, — малая ширина спектральных линий, небольшое самопоглощение и само-обращение. Самопоглощение растет с увеличением силы тока (увеличивается концентрация паров в плазме). [c.46]

При отсутствии самопоглощения интенсивность спектральной линии, соответствующей переходу атома с уровня т на уровень п, выражается формулой [c.220]

Относительно величин а и Ь, входящих в эти формулы, необходимо подчеркнуть, что величина Ь определяется свойствами используемых спектральных линий (самопоглощением), она является функцией концентрации соответствующего элемента Ь = Ь(С) и, в соответствии с кривой роста (рис. 5), уменьшается от 1 до 0,5 при увеличении концентрации С. Уменьшение проявляется особенно сильно для резонансных линий даже при небольших когщентрациях определяемого элемента. Для линий с метастабильными уровнями оно несколько слабее. Можно высказать некоторое общее соображение чем выше лежит нижний уровень, соответствующий данной спектральной линии, тем меньше сказывается самоноглощенне. Искровые линии менее подвержены самопоглощению, чем дуговые, особенно для атомов с высокими потенциалами ионизации. [c.75]

Резонансное поглощение. Вследствие пространственного расширения возбужденной плазмы и существующего в ней градиента температур внутри плазмы может происходить обратное поглощение спектральных линий (закон инверсии испускания и поглощения Кирхгофа). Это явление самопогло-щения наблюдается преимущественно для резонансных линий и искажает связь между интенсивностью и числом частиц. Так как во внешних более холодных зонах плазмы допплеровское уширение меньше, чем в более горячей центральной зоне, то поглощаются преимущественно центры линий. В предельном случае интенсивность центра линий становится пренебрежимо малой по сравнению с интенсивностью обоих крыльев линии (самообраш -ние линий). Линии, отличающиеся склонностью к самопоглощению и само-обращению, в спектральных атласах приводят с индексом R (от reversal — обратный ход). Наблюдая резонансное поглощение в сложном спектре, можно найти, какие линии соответствуют переходам на основной уровень. Резонансное поглощение наблюдается также в случае прохождения резонансной линии от внешнего источника излучения через диссоциированный до атомов пар соответствующего простого вещества. Интенсивность первичного светового потока ослабляется при этом соответственно уравнению [c.186]

Поглощение света периферической частью облака дуги или пламени приводит к заметному уменьшению интенсивности середины спектральных линий. Этот процесс, называемый самопоглощением линий, объясняется тем, что по1 лощающие невозбужденные атомы периферийной части облака испускают излучение необязательно в направлении щели прибора, а согласно закону Ломеля в предела.х угла 4л, При больших концентрациях атомов примеси в разрядном облаке наблюдается явление самообращения спектральных линий. Это в первую очередь касается розонансныл линий. Такие линии имеют в центре темную полосу, и видны только ее крылья. [c.649]

Излучение определяемого элемента отделяется от постороннего с г омощью светофильтра или монохроматора, попадает на фотоэлемент и вызывает фототок, который измеряется с помощью гальванометра, электронного потенциометра и других приборов. Количественное определение элемента по методу эмиссионной пламенной спектрометрии основано на функциональной зависимости интенсивности спектральной линии (/) и концентрации элемента в растворе (с). Прямая пропорциональность между / и с имеет место лишь в определенной для данного элемента области концентрации. При этом линейную зависимость / от с может нарушать самопоглощение, ионизация, образование газообразных или трудно диссоциирующих в пламени соединений. [c.42]

С увеличением концентрации определяемого элемента в плазме наряду с излучением света возбужденными атомами начинает играть заметную роль процесс поглощения света невозбужденными атомами того же элемента. Такой процесс называют самопоглощением или реабсорбцией. Сущность явления самопоглощения заключается в том, что излучение поглощается и пере-излучается много раз перед тем, как выйти из излучающего облака плазмы источника света. Поскольку вероятность перехода максимальна для излучения с частотой, соответствующей центру спектральной линии, такие кванты поглощаются в первую очередь и частично захватываются источником света. Самопо-1 лощение приводит к уменьшению интенсивности в [c.361]

Основными-достоинствами холодного ПК являются 1) возбуж-дениё узких спектральных линий с малым самопоглощением и са-мообращением 2) получение яркого свечения, стабильного в течение" длительного времени при использовании весьма небольших количеств вещества (до 10 г) 3) возможность регенерации ис-. следуемого вещества. Эти свойства обеспечивают широкое применение холодного ПК при исследовании сверхтонкой структуры [321], в качестве источников излучения в атомно-абсорбционной фотометрии [651], а-также в спектральных методах анализа изотопного состава. Имеющего важное значение для характеристики чистых веществ [228—233, 240, 244, 246, 353, 1371, 1219]. [c.178]

Фотографируют спектры синтетических эталонов с известными добавками примесей. Для исключения случайных погрешностей фотографического звена съемку производят небольшими сериями на многих фотопластинках (например, по три параллельных спектра каждого образца на 30—40 пластинках). На каждую пластинку фотографируют также спектр железа через девятиступенчатый ослабитель и строят характеристическую кривую фотопластинки. Почернения спектральных линий примесей, линии сравнения и фона переводят в интенсивности и производят исключение фона. Строят графики в координатах концентрация примеси с (в %), относительная интенсивность /л//ср [или 1л+ф1 ф — 1), если внутренним стандартом служит фон]. Установив по форме градуировочной зависимости, что самопоглощением для малых концентраций можно пренебречь, используют основную формулу /л//ср = = а сх + Сввед) [где Сх — неизвестная концентрация определяемого элемента (загрязнение) Сввед — концентрация добавки, т. е. концентрация определяемого элемента, введенная в основу при синтезе эталона]. [c.368]

Различные спектральные линии одного и того же элемента могут иметь разную концентрационную чувствительность. Обычно слабые линии имеют большую концентрационную чувствительность, так как не испытывают самопоглощения. При количественном анализе стараются использовать эти линии. -Ширина и форма спектральной линии. Простые уровни, которые составляют один сложный уровень, слегка различаются по энергии. Поэтому большинство спектральных линий состоит из нескольких слившихся линий и имеет некоторую ширину. Кроме того, многие элементы являются смесью изотопов с разной массой атомов. Это приводит к увеличению ширины спектральных лищп, которая мо- [c.58]

Интенсивность излучения парометаллических ламп очень высока (близка к интенсивности шариковых и высокочастотных ламп). Однако в парометаллических лампах наблюдается значительное самопоглощение и самообращение спектральных линий. Это обстоятельство объясняется тем, что, в отличие от шариковой лампы, возбуждение паров в дуговом разряде парометаллической лампы происходит не в поверхностном тонком слое, а во всем объеме разрядной трубки. [c.97]

Оценим влияние самопоглощения на форму градуировочного графика, построенного в координатах А, Сне-Зависимость интенсивности спектральной линии / от концентрации атомов Л/ в разряде при наличии самопоглощения, установленная Л. А. Спекторовым [П] на основе теории Милна, имеет вид [c.350]

Процессы самопоглощения часто приводят к изменению формы и ширины спектральной линии. Края линии поглощаются в меньшей степени, чем центральная часть. При возрастании концентрации элемента центральная часть линии может быть полностью поглощена. Такая линия принимает вид дублета и называется самообращепной. [c.28]

Другим фактором, влияющим на интенсивность спектральной линии, является концентрация атомов элемента в источнике света. При высокой концентрации атомов в источнике возбуждения наряду с излучением света возбужденными атомами происходит поглощение света невозбужденными атомами этого же элемента. Такой процесс называют самопоглощением, или реабсорбцией. Реабсорбция приводит к ослаблению интенсивности линии определяемого элемента и к нарушению иропорциональности между величинами / и jV [c.6]