原子荧光光谱法的原理

1、原子荧光光度计的产生：

原子蒸气通过吸收特定波长的光辐射能量而被激发至激发态，受激发原子在去活化过程中发射出一定波长的光辐射成为原子荧光，利用这一物理现象发展起来的分析方法被称为原子荧光光谱分析。

2、原子荧光光度计的类型：

荧光有五种基本类型：共振荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光和多光子荧光，各种原子荧光的类型见下图，表中给出了一些具体实例。

图1 原子荧光的类型

(a)共振荧光(两种过程)；(b)激发态共振荧光；(c)Stokes直跃线荧光；(d)激发态Stokes直跃线荧光；(e)反Stokes直跃线荧光；(f)激发态反Stokes直跃线荧光；(g)Stokes阶跃线荧光；(h)激发态Stokes阶跃线荧光；(i)反Stokes阶跃线荧光；(j)激发态反Stokes阶跃线荧光；(k)热助Stokes或反Stokes阶跃线荧光(视吸收)辐射波长比荧光辐射波长短或长而定)；(l)激发态热助Stokes或反Stokes阶跃线荧光(视吸收)辐射波长比荧光辐射波长短或长而定)；(m)敏化荧光(D为给体；D*为激发态给体；A为受体；A*为激发态受体；hvE为激发辐射；hvF为荧光辐射)；(n)激发双光子荧光(涉及两个以上光子的多电子过程比双光子过程有更少概率)。

对于共振荧光[图1(a)和(b)]，在激发和去激发过程中涉及的上能级和下能级相同，因此吸收和发射波长相同。当涉及的上能级和下能级相同时，会产生直跃线荧光[图1(c)～(f)]；而对于阶跃线荧光[图1(g)～(l)]，所涉及的激发-去活化的上能级是不同的。直跃线荧光和阶跃线荧光都可归入非共振荧光类。当通过吸收光子而被激发的给体组分将能量转移给受体原子，而后发生辐射去活化时会产生敏化荧光[图1(m)]。最后，当有两个以上的光子将一个原子激发到激发态而后发射一个光子时，便形成了多光子荧光[图1(n)]。中间能级可以是虚的也可以是实的，且激发光子的能量可以相同也可以不相同。

我们也可对不同类型的共振荧光、直跃线荧光和阶跃线荧光加以区分。如涉及的上下能态均为激发态，则该荧光过程被称作激发态荧光[图1(b)、(d)、(f)、(h)、(j)和(l)]；Stokes和反Stokes分别表示激发波长小于或大于发射波长，若激发过程为先辐射激发，后发生热激发，则此过程称为热助过程图1(k)和(l)]。

大多数分析工作涉及共振荧光，因为其跃迁概率最大且用普通线光源即可获得相当高的辐射密度。敏化荧光和多光子荧光很少用于分析，因为产生的荧光辐射密度低。用非共振荧光时，可用波长选择办法分辨散射与荧光，因为此时的激发和发射波长是不同的。

表1 不同荧光类型实例

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