Потенциал возбуждения резонансных линий

Как следует из табл. 4, водород имеет один электрон в состоянии 5 (15). Вследствие близкого расположения электрона к ядру атома требуется большая энергия для перевода этого электрона в ближайшие возбужденные состояния (2з, 2р). Резонансные линии водорода имеют потенциал возбуждения 10—12 эв и расположены в далекой УФ-области. Длины волн спектральных линий связаны с энергиями возбуждения соотношением [c.22]

Потенциал, необходимый для перевода атома в первое возбужденное состояние, называется резонансным потенциалом, а появляющаяся при отом линия— резонансной линией. При повышении температуры газа первыми появляются или становятся заметными резонансные линии, т. е. те, которые возникают в результате перескока электрона ближайшего уровня на нормальный. Резоиаиише линии в видимой части спектра, например, желтые линии D натрия, получаются при температуре несколько выше 500 °. При дальнейшем возбуждении атома происходит отрыв одного электрона и при этом появляются линии главной спектральной серии. [c.91]

Процесс возбуждения атомов в пламени нельзя рассматривать как чисто термический, при котором интенсивность излучения является лишь функцией температуры источника и потенциала возбуждения. Большое значение имеет способность образования в пламени устойчивых соединений исследуемого металла с гидроокислом или кислородом. В результате этого часть атомов металла оказывается связанной и концентрация остающихся свободных атомов может совершенно не соответствовать концентрации в растворе. Примером может служить уран, имеющий очень низкий потенциал возбуждения резонансной линии (1,4 эв) и совершенно не возбуждающийся в пламени. [c.304]

Вещество Потенциалы возбуждения резонансных линий, 98 Длина волны резонансных линий, ммк Потенциал ионизации, зв [c.155]

В низкотемпературном пламени светильный газ — воздух атомные линии излучают щелочные металлы литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Для определения калия используют излучение резонансного дублета 766,5 и 769,9 нм (4 51/2—4 Р°1/2.3/2), расположенного на границе видимой и инфракрасной частей спектра. Потенциал возбуждения этих спектральных линий ( в) — 1,62 эВ. Факторы специфичности интерференционных фильтров калия по отношению к излучающим в этих условиях элементам достаточно высоки и достигают нескольких тысяч. Влияние состава анализируемого раствора на интенсивность излучения калия в большой степени зависит от его концентрации и температуры пламени. В пламени светильный газ — воздух ионизация атомов калия незначительно проявляется лишь при его низких концентрациях в растворе порядка 1—2 мкг//мл. Присутствие [c.40]

В низкотемпературном пламени светильный газ — воздух атомные линии излучают щелочные металлы литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Для определения калия используют излучение резонансного дублета 766,5 и 769,9 нм (4251/2—4 Р°1/2,3/2), расположенного на границе видимой и инфракрасной частей спектра. Потенциал возбуждения этих спектральных линий Ев) — 1,62 эВ. Факторы специфичности интерференционных фильтров калия по отношению к излучающим в этих условиях элементам достаточно высоки и достигают нескольких тысяч. Влияние состава анализируемого раствора на интенсивность излучения калия в большой степени зависит от его концентрации и температуры пламени. В пламени светильный газ — воздух ионизация атомов калия незначительно проявляется лишь при его низких концентрациях в растворе порядка 1-—2 мкг//мл. Присутствие 2—4 мкг/мл натрия в растворе, содержащем менее 2 мкг/мл калия, увеличивает интенсивность излучения калия. При более высоких концентрациях калия в растворе влиянием легко ионизующихся примесей можно пренебречь. Кислоты и анионы уменьшают интенсивность спектральных линий калия, причем наибольшее влияние оказывают фосфат-ионы. Предел обнаружения калия составляет 0,05 мкг/мл. [c.40]

В практике спектрального анализа важно знать зависимость между строением атома и его спектром, так как с этим связано влияние температуры пламени, а также влияние других элементов на интенсивность линии определяемого компонента и т. п. Важное значение имеют резонансные линии, отвечающие переходу электрона с нормального уровня (л = 1) на ближайший уровень п = = 2). Эти линии соответствуют первой ступени возбуждения холодного атома. Вследствие низкого потенциала ионизации щелочных и щелочноземельных металлов их резонансные линии легко возбуждаются даже при сравнительно низкой температуре газовой горелки. Существование резонансных линий помогло открытию спектрального анализа в то же время оно является основой одного из современных методов эмиссионного спектрального анализа — метода пламенной фотометрии. [c.176]

Самый низкий потенциал возбуждения атомов ртути при столкновении с электронами (опыт Франка и Герца, стр. 73) равен 4,90 в. а) Вычислите энергию, необходимую для этого возбуждения (в эргах), б) Вычислите длину волны Я, испускаемой спектральной линии (резонансная линия ртути). [c.87]

Барий, несмотря на низкий потенциал возбуждения 2,24 эв, относительно трудно возбуждается в пламени смеси ацетилена с воздухом, что, по-видимому, связано с большой величиной константы образования ВаОН (степень диссоциации в пламени ацетилена всего 0,21%). С другой стороны, резонансная линия бария 553,5 ммк совпадает с молекулярной полосой СаОН с максимумом при 554 ммк и мало пригодна для определения бария. Поэтому при определении бария используют либо линии ионизированного атома бария с длинами волн 455,4 мм.к 2,72 эв) и 493,4 ммк (2,51 эв), достаточно интенсивные лишь в горячих пламенах, получаемых с применением кислорода, либо молекулярные полосы газообразной гидроокиси или окиси. К числу последних относятся две системы полос первая — с длинами волн 790—890 ммк и вторая — с длинами волн 450—790 ммк. Максимумы молекулярных полос в инфракрасной части спектра находятся при длинах волн 820 и 870 ммк, причем излучение при длине волны 870 ммк более интенсивно. В видимой части спектра максимумы находятся при длинах волн 487, 512, 524 и 536 ммк. [c.250]

Из формулы (10) следует, что с повышением энергии возбуждения уровня интенсивность спектральных линий уменьшается. Kpo ie того, обычно уменьшается и вероятность излучения с этих уровней. Поэтому наиболее яркими в спектре являются резонансные линии, для которых верхний уровень — самый низкий по сравнению с другими линиями, и потенциал возбуждения имеет наименьшее значение (резонансный потенциал). [c.27]

Последние линии. Соотношение интенсивности линий в каждой из серий можно характеризовать как 100 50 30 15 и т. д. Поэтому первые из них —резонансные— наиболее удобны для работы с предельно малыми концентрациями. Но в большинстве своем они расположены в труднодоступной вакуумной области спектра или обладают значительным эффектом само поглощения. Приходится использовать менее интенсивные линии из числа тех, которые с уменьшением концентрации элемента в пробе исчезают из спектра последними. Это не всегда удобно. Например, использование для цинка линий 328,2 330,2 или 334,5 нм с потенциалами возбуждения в 8,8 эв приводит к снижению чувствительности определения цинка более чем в 100 раз по сравнению с анализом по резонансной линии в 213,8 нм, потенциал возбуждения которой равен 5,8 эв. [c.20]

Если теперь обратиться к факторам, определяющим абсолютную чувствительность анализа различных элементов, то здесь также следует различать между условиями поступления данного элемента или соединения в источник и условиями возбуждения его атомов. С точки зрения условий возбуждения преимуществом обладают, как мы видели, элементы с низкими значениями резонансного потенциала. Мы приводим в табл. XII примерные значения чувствительности определения некоторых элементов и значения энергий резонансных уровней соответствующих атомов. Как видно из таблицы, в общем наблюдается хороший параллелизм между чувствительностью определений и значениями Е ез-Отдельные отступления, конечно, всегда могут быть в ряде случаев они, повидимому, объясняются ненадежностью экспериментальных данных, в ряде же случаев — особенностями в строении спектра (Ре, V, Мп, Т1 и др.), обусловливающими малые значения вероятностей переходов соответствующих линий. [c.161]

Для определения химического элемента необходимо из числа последних линий в качестве аналитических выбрать наиболее интенсивные. Это обычно резонансные линии, т. е. линии, потенциал возбуждения которых является минимальным. Так, цезий, калий, натрий, литий имеют очень низкие потенциалы возбуждения резонансных линий. Чувствительность определения этих элементов очень большая—10 — 10 %. Надо иметь в виду, что резонансные линии щелочных и щелочноземельных элементов находятся в видимой и инфракрасной областях спектра (табл. 11). Поэтому большая чувствительность определения их в пробах обеспечивается только в том случае, если спектры фотографируются на специальных спектрографах (ИСП-51) и фотопластинках (изо-пан и панхром). [c.91]

Наиболее яркими в спектрах щелочных элементов являются приведенные в первых двух строках резонансные линии, по которым обычно проводится анализ. Для фотографической мето дики можно использовать также линии переходов п8-— п+1)Р расположенные в области спектра, для которой пригодны обыч ные, неочувствленные к желтой, красной и инфракрасной ча стям спектра фотоматериалы. Несмотря на небольшую заселен ность возбужденных уровней, в спектре наблюдаются также ли НИИ, обусловленные переходом с уровней Р и даже О (для Сз) но интенсивность этих линий невелика и они не используются в анализе. Для щелочных элементов не приводятся линии, со ответствующие переходам с -уровней на ближайший Р-уровень хотя они должны быть в спектре. Эти линии находятся в инфра красной части (для натрия 1113,1 —1140,4, для калия — 1243,4—1252,3, для рубидия — 1323,7—1366,7 и для цезия — 1358,9—1469,5 ммк) и могут быть доступны при усовершенствовании техники исследования. Линии ионов щелочных металлов находятся в далекой ультрафиолетовой области и ввиду высокого потенциала возбуждения не возбуждаются. Кроме того, они не могут наблюдаться из-за поглощения света газом. [c.56]

К возбуждению атома. В связи с этим первый критический потенциал называется резонансным потенциалом. В качестве примера укажем, что для натрия резонансным излучением является излучение жёлтого дублета 5890—5896 А, а для ртути первая резонансная линия—2356,7 А, вторая—1849,5 А. Допустим, что 8 атоме при столкновении первого рода произошёл переход электрона на уровень, соответствующий резонансному излучению. По истечении времени т этот атом излучает полученную им от электрона энергию. Излучённая световая энергия будет поглощена другим атомом, через новый промежуток времени х будет вновь излучена и так далее. Квант энергии будет передаваться от одного атома к другому, описывая зигзагообразный путь, пока не покинет газ, пройдя через стенки содержащего газ сосуда или поглотившись в их толще. Таким образом, хотя каждый атом и будет оставаться возбуждённым лишь очень короткое время х, всё же в каждый данны11 момент в газе будут налицо возбуждённые атомы, первоначальной причиной возбуждения которых служат столкновения первого рода, имевшие место за промежуток времени, во много раз больший, чем х. Это равносильно увеличению длительности пребывания одного отдельного атома в возбуждённом состоянии. [c.106]

При практическом применении ртутного разряда в источниках света для облегчения зажигания разряда кроме ртути в разрядную трубку вводится ешё какой-либо инертный газ — обычно аргон—при давлении в несколько лш Н . Понятно, что при одном и том же малом давлении ртутного пара присутствие аргона сушественно меняет картину распределения мощности разряда. Присутствие аргона при концентрации атомов последнего, значительно превышающей концентрацию атомов ртути, приводит вследствие многочисленных зшругих соударений электронов с атомами аргона к значительному увеличению общей длины зигзагообразного пути, пробегаемого электроном. Поэтому увеличивается число соударений электронов с атомами ртути, а, следовательно, и число возбуждающих столкновений. Поэтому в грубом приближении мы вправе ожидать примерно такого же распределения расходуемой мощности, которое Следует из диаграммы рисунка 150 для абсциссы, соответстаующей давлению в несколько мм Hg. Однако опыт показывает, что изменение парциального давления паров ртути, небольшое по сравнению с общим давлением, сильно отзывается на удельном весе резонансного излучения. Так, при диаметре трубки 3 см и силе тока 0,65 амп давление паров ртути, оптимальное по отношению к резонансному излучению, — 0,01 мм Н . Это соответствует температуре жидкой ртути в разрядной трубке 40° С при температурах 60° или 20° С, что соответствует давлениям ртутного пара 0,05 и 0,001 мм Hg, относительная интенсивность резонансного излучения значительно меньше. Объяснить такую чувствительность резонансного излучения к содержанию паров ртути и появление максимума можно так. С одной стороны, уменьшение парциального давления паров ртути приводит к уменьшению числа излучающих центров, с другой, — увеличение этой концентрации приводит к облегчению разряда путём неупругих столкновений второго рода атомов ртути с метастабильными атомами аргона и, следовательно, к понижению продольного градиента потенциала Е ,. Следствием уменьшения Е является уменьшение температуры электронов, а следовательно, и уменьшение числа электронов, обладающих значениями кинетической энергии, необходимыми для возбуждения исходных уровней резонансных линий. [c.347]

Как видно из табл. 13 и рис. 109, резко усиливается интенсивность линий, потенциал возбуждения которых лежит вблизи 12 эв, т. е. вблизи метастабильного терма аргона (11,58 эв). Резонансный характер усиления линий в криптоне выражен менее резко благодаря тому, что в нем имеется целый ряд тесно расположенных уровней и усиливается большая группа линий с потенциалами возбуждения от 9 до 14 эв. [c.242]

Резонансные линии, как наиболее яркие в спектре, имеют большое значение при спектральном определении незначительных концентраций элементов. Однако не все резонансные линии пригодны для использования некоторые из них лежат в трудно доступных областях спектра, например в вакуумной (л= 1774,94 А у фосфора) или в области слабой чувствительности фотографической пластинки (например, Я = 2138,56А у цинка). Вместо этих линий приходится использовать другие, для которых вероятность излучения меньше и для возбуждения которых необходимо затрачивать большие энергии. В связи с этим чувствительность определения таких элементов сильно снижается. Например, для цинка вместо резонансной линии 2138А (потенциал возбуждения 5,8 эв), часто берут триплет 3282—3302-—3345А (с потенциалом возбуждения 8,8 эв). Увеличение потенциала возбуждения на 3 эв при температуре разряда 5000° приводит, согласно (1.2), к снижению щсла возбужденных атомов более чем в сто раз. В связи с этим в настоящее время наметилось стремление переходить в некоторых случаях спектрального анализа в вакуумную область спектра с использованием фотоэлектрических приемников излучения. В этой области находятся самые чувствительные резонансные линии таких важных для технического анализа элементов, как С, 5, Р, Аз, Зе, и г азы Н, О, N. [c.25]

Потенциал ионизации представляет собой энергию, необходимую для отрыва одного электрона от атома или иона. По первому потенциалу ионизации элемента можно оценить оптимальную температуру плазмы, при которой ионизация его нейтральных атомов еще не будет проявляться, а резонансные спектральные линии будут иметь максимальную интенсивность. При возбуждении легкоионизируемых элементов (щелочные и щелочноземельные металлы) используют низкотемпературные пламена, для среднеионизируемых элементов (остальные металлы) — дуговой разряд или высокотемпературные пламена и, наконец, для неметаллов — искровой разряд. Для подавления ионизации и поддержания постоянной температуры плазмы в течение экспозиции при эмиссионном спектральном анализе проб различного состава в них вводят буферные компоненты, содержащие элементы с подходящими потенциалами ионизации. [c.11]

Относительно влияния атмосферы на возбуждение также нельзя пока сделать никаких определенных выводов. В ряде работ указывается, что ни в какое соответствие с изменением температуры плазмы или ионизационного потенциала газа изменение интенсивности линий поставить не удается. Валли и др. [> 5] показали, что селективное усиление некоторых линий в инертных газах имеет резонансный характер. Авторы определяли изменение интенсивности ряда линий с известными потенциалами возбуждения при возбуждении спектра в дуге, горящей в атмосфере Аг и Не. Данные их измерений иллюстрируются табл. 13, в которой приведены отношения интенсивности линий ряда элементов при разряде в Аг к интенсивности тех же линий при разряде в Не при двух концентрациях элементов. [c.241]