kscan
41

Rys. 8.4. Schemat struktury linii atomowej

energii. Liczba wolnych atomów w plazmie jest proporcjonalna do stężenia c roztworu badanego, czyli

N = rc    (8.7)

Linie atomowe, zarówno absorpcyjne, jak i emisyjne, mają kształt krzywych Gaussa (rys. 8.4), a charakteryzuje je intensywność i szerokość w połowie wysokości. Szerokość linii można wyrazić wzorem:

AA = — - —    (8.8)

t₂ Ti

w którym jest czasem życia stanu podstawowego, t₂ jest czasem życia stanu wzbudzonego. W praktyce obserwujemy zawsze poszerzenie linii widmowych. Na poszerzenie wpływają właściwości plazmy (temperatura, ciśnienie, pole elektryczne i magnetyczne). Wpływ temperatury można tłumaczyć tzw. efektem Dopplera, który polega na tym, że gdy obiekt absorbujący promieniowanie porusza się względem źródła emisji, w wyniku następuje przesunięcie częstości. Wpływ ciśnienia (efekt Lorenza) na poszerzenie linii spektralnej tłumaczy się zderzeniami, w wyniku których zwiększa się ilość bezpromieniście przenoszonej energii.

Absorbancja w AAS jest zależna od liczby wolnych atomów w środowisku absorbującym (plazmie), czyli:

A = \og-j = &_xbN    (8.9)

gdzie e_; oznacza molowy współczynnik absorpcji przy długości fali ^(^jżA dłu-"góść-4.rpgi optycznej!)7V — liczbę wolnych atomów w środowisku absorbującym. W przypadku poszerzenia dopplerowskiego linii przyjmuje się (e_;)_max, czyli wartość współczynnika absorpcji w maksimum linii spektralnej, która wynosi:

(8.10)

2A²    /ln2 ne²

AA_D \] n mc²

gdzie: e — ładunek elektronu, m — masa elektronu, c — prędkość światła, /— moc oscylatora w danym przejściu, A — długość fali, AA_D — poszerzenie Dopplera. Stąd absorbancję można przedstawić wzorem:

148