تأثیر عوامل فیزیکی مختلف بر نوع و شدت خطوط طیفی. تعیین شدت خط طیفی یک عنصر در هنگام ضبط عکاسی از طیف آنچه با اندازه گیری شدت خطوط طیفی تعیین می شود

اجازه دهید دو سطح الکترونیکی را با انرژی در نظر بگیریم E n(پایین تر) و E m(بالا). انتقال m→nمنجر به انتشار می شود تابش الکترومغناطیسیبا فرکانس

غلظت اتم ها (تعداد اتم ها در واحد حجم) را در حالت بگذارید E nبرابر با Nn، اما قادر است E m – نیوتن مترسپس تعداد خود به خود سانتقال در واحد حجم در واحد زمان با عبارت:

s = Nm. یک دقیقه.

ضریب برابر با نسبت تعداد فوتون ها س، به طور خود به خود (خود به خود) در واحد زمان به تعداد ذرات در حالت برانگیخته گسیل می شود N m، تماس گرفت احتمال انتشار خود به خود، یا ضریب انیشتین ( یک دقیقه) برای انتشار خود به خود. شدت خط طیفی من mn، مربوط به انتقال خود به خود از سطح است متردر هر سطح nبرابر است با:

I t n = hν t n. یک دقیقه نیوتن متر،(4.1)

کجا hν t n- انرژی کوانتومی

یک دقیقه– ضریب انیشتین

N m- تمرکز اتم ها در حالت برانگیخته.

در یک اتمیزر در دماهای بالا، ذوب، تبخیر ماده، تفکیک مولکول ها به اتم ها و تحریک دومی در نتیجه برخورد با ذرات با دمای بالا رخ می دهد.

در اکثر تجزیه و تحلیل طیفی انتشار منابع نوری که در فشار اتمسفر، پلاسما در حالت تعادل ترمودینامیکی موضعی (LTE) قرار دارد. این بدان معناست که در چگالی بخار بالا، فرکانس برخوردهای الاستیک همه ذرات پلاسما (اتم‌ها، مولکول‌ها، یون‌ها، الکترون‌ها) با یکدیگر به قدری زیاد است که تبادل کامل و بدون مانع بین آنها رخ می‌دهد. انرژی جنبشی. در نتیجه، پلاسما را می توان با یک مقدار دما مشخص کرد تی. در تعادل ترمودینامیکی، جمعیت سطوح برانگیخته شده توسط معادله بولتزمن :

(4.2)

بیان (4.1) برای شدت خط در طول یک انتقال خود به خود از سطح تیدر هر سطح nبا در نظر گرفتن (4.2) به شکل زیر است:

(4.3)

کجا من من -شدت خط زمانی که یک الکترون از سطح عبور می کند تیدر هر سطح n;

ن o و N m- غلظت اتم ها در زمین و حالت های برانگیخته.

q m,qn- وزن های آماری که درجه انحطاط سطوح مربوطه را مشخص می کند.

E mو E n- سطوح انرژی مترو n;

یک دقیقه- احتمال انتشار خود به خود در هنگام انتقال از سطح متردر هر سطح n;

hν mn- انرژی کوانتومی

تی- دمای تعادل، K;

ک– ثابت بولتزمن 1.3807. 10 –23 J. K –1.

از معادله (4.3) با فرض ثبات تی، به نظر می رسد که یک وابستگی متناسب مستقیم از شدت خط به دنبال دارد منروی تعداد اتم ها ن m که ارتباط مستقیمی با غلظت عنصر در نمونه دارد. با این حال، با مقدار منتحت تأثیر فرآیندهای یونیزاسیون اتم ها و خود جذبی، این وابستگی را مخدوش می کند.

یونیزاسیون اتم ها (M↔ M + + ē) منجر به کاهش تعداد ذرات ساطع کننده (اتم های برانگیخته) می شود. تعادل واکنش یونیزاسیون با کاهش غلظت ماده در فاز گاز و همچنین با افزایش دما به سمت راست تغییر می کند. بنابراین با افزایش دما، شدت خط طیفی ابتدا مطابق با (4.3) افزایش و سپس کاهش می یابد. با در نظر گرفتن یونیزاسیون، شدت خط طیفی تعیین می شود

کجا X- درجه یونیزاسیون که به صورت کمی با نسبت تعداد یونها بیان می شود ( ن+) به تعداد کل ذرات پر کننده تخلیه قوس

معادله (4.4) تقریباً تمام پارامترهایی را که شدت خط طیفی به آنها بستگی دارد، شامل می شود. این زیربنای همه انواع روش AES است: طیف سنجی شعله (فتومتری شعله)، روش های طیف سنجی و طیف سنجی.

El.-magn. تابش خود به خود ساطع می شود، انتقال کوانتومی از سطح انرژی E i به سطح E ک(در حین جذب - در حین انتقال معکوس)، تعیین می شوند ضرایب انیشتین A ik ، بیکی و در ik برای انتقال متناظر و جمعیت ninit. سطوح انرژی، و همچنین متناسب با انرژی فوتون است (hv=hv v

ik - فرکانس انتقال). I.s. ل برای انتشار و جذب خود به خود و تحریک شده برابر است hvکجا تو( ) - تشعشع. در سطح سطوح، و بنابراین همچنین I. s. l.، به طور قابل توجهی به شرایطی که محیط جوش در آن قرار دارد، یعنی به دما، چگالی، وجود منابع تحریک و خاموش کردن بستگی دارد. ik/ایجل

دو k.-l. خطوط، انتقال خود به خود تحت شرایط تعادل ترمودینامیکی ، کجاو g i g j- آماری وزنه های سطح Eمن و E j ;تی عضلات شکم temp-pa. بنابراین، مربوط می شود. I.s. ل فقط به مشخصات اتمی و دما بستگی دارد. ، زیرا همزمان با جذب، انتشار تحریکی رخ می دهد. در نتیجه هر دو انتقال اجباری، تفاوت و در واقع مشاهده می شود و برابر با I.s است. ل یکی از اصلی است بیایید آزمایش کنیم ویژگی های این ماده و مورد استفاده درو طیف سنجیتحلیل طیفی اطلاعات مهم در مورد وضعیت ماده را می توان با اندازه گیری توزیع شدت در یک خط طیفی به دست آورد (شکل 2 را ببینید).کانتور خط طیفی). Landsberg G.S., Optics, ed. 5, M., 1976; Elyashevich M. A., Atomic and Molecular, M., 1962. L. پی. پرسنیاکوف.

دایره المعارف فیزیکی. در 5 جلد. - م.: دایره المعارف شوروی. سردبیر A. M. Prokhorov. 1988 .

ببینید «شدت خط طیفی» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

شدت خط طیفی، قدرت تشعشعات الکترومغناطیسی که به طور خود به خود یا به اجبار توسط واحد حجم ماده در طی یک انتقال کوانتومی (به انتقال کوانتومی مراجعه کنید) از یک سطح انرژی به سطح دیگر جذب می شود. آیا…… فرهنگ لغت دایره المعارفی

شدت خط طیفی- spektro linijos intensivevumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. شدت خط؛ شدت خط طیفی vok. Intensität der Spektrallinie, f; Spektrallinienintensität، f rus. شدت خط طیفی، f pranc. intensité de la… … Fizikos Terminų žodynas

اندازه گیری عدم تک رنگی یک خط طیفی. ش... دایره المعارف فیزیکی

شدت- شاخصی از خطرات زمین شناسی یا سایر خطرات طبیعی که به طور مستقیم یا غیرمستقیم قدرت تخریب آن را مشخص می کند منبع: توصیه ها: توصیه هایی برای ارزیابی خطرات زمین شناسی در قلمرو مسکو به اصطلاحات مرتبط نیز مراجعه کنید: 65... ... فرهنگ لغت - کتاب مرجع شرایط اسناد هنجاری و فنی

شدت خطوط طیفی- 3.2 شدت خطوط طیفی: توان ساطع شده توسط واحد حجم یک منبع در محدوده طول موج متناظر با عرض کامل یک خط طیفی معین.

یک ویژگی کیفی را می توان به یک ویژگی کمی تبدیل کرد. برای ستاره های کلاس های طیفی K، G و F، یک جفت خط نشانگر بسیار خوبی برای قدر مطلق است. اگر به چهار طیف کلاس K0 در شکل زیر دقت کنید. 59، به راحتی می توان متوجه شد که خط از طیف بالایی به طیف پایینی تشدید می شود. یعنی با کاهش درخشندگی یا با افزایش قدر مطلق، در حالی که ضعیف می شود (مطابق با آنچه در بالا گفته شد). در نتیجه، نسبت شدت تابعی از قدر مطلق است که با افزایش M به سرعت افزایش می یابد.

اگر نسبت مشخص شده را برای چندین ستاره با M شناخته شده پیدا کنیم و یک منحنی کالیبراسیون روی این ماده ایجاد کنیم، می توان از آن برای تعیین قدر مطلق آن ستاره های K0 استفاده کرد که نسبت شدت ذکر شده در طیف اندازه گیری شده است. البته معیار توصیف شده تنها یک مورد نیست. نسبت شدت k نیز به عنوان معیاری برای قدر یا درخشندگی مطلق یک ستاره عمل می کند. در یک کلاس طیفی دیگر، وابستگی نسبت به M متفاوت خواهد بود و ممکن است عملاً ناخوشایند باشد. سپس با معیار دیگری جایگزین می شود.

برنج. 59. مقایسه طیف های کلاس K0 درخشندگی های مختلف. قدر مطلق بصری ستارگان (که نامگذاری آنها در سمت چپ آورده شده است) به ترتیب برابر با - (از بالا به پایین) است. در حالی که شدت خط از بالا به پایین کاهش می یابد، خط تشدید می شود (و همچنین). یک اثر قدر مطلق خوب یک طیف پیوسته را در امتداد سمت خط نشان می دهد

برای ستاره های کلاس طیفی، نسبت های جفت شدت خط و برای تعیین قدر مطلق مناسب است و در طیف ستارگان GO نوار g می تواند به عنوان معیار باشد (شکل 60).

برای ستارگان داغتر A، خطوط هیدروژنی سری Balmer معیار خوبی برای قدر مطلق هستند - آنها به طور قابل توجهی در طول انتقال از ستاره های با درخشندگی بالا به ستاره های کوتوله گسترش می یابند (شکل 61). کالیبراسیون عرض معادل این خطوط توسط قدر مطلق ستارگان را می توان با اطمینان زیادی انجام داد (شکل 62). دلیل این گسترش سزاوار توجه ویژه است.

یکی از دلایل گسترش خطوط طیفی قبلاً مورد بحث قرار گرفت - این اثر داپلر است (نگاه کنید به §4). در بیشتر موارد، حرکت حرارتی اتم ها به خط نیم عرض (KPA 420) بیش از 0.5 A برای سبک ترین اتم ها - هیدروژن نمی دهد.

وجود حرکات متلاطم در جو ستارگان در موارد نادری می تواند این مقدار را دو برابر کند. در همین حال، عرض واقعی خطوط هیدروژن در ستارگان کلاس A، مانند وگا و سیریوس، می تواند به ده آنگستروم یا بیشتر برسد. مشخصات خط طیفی به هیچ وجه شبیه منحنی زنگی شکل مشخصات داپلر (4.6) نیست - خط دارای بالهای بسیار گسترده است.

برنج. 60. مقایسه طیف ستارگان GO کلاس های مختلفدرخشندگی که از 0 شروع می شود (ابر غول) و به یک کوتوله V معمولی ختم می شود. نوار g جلب توجه می کند. که در ابرغول ها به خطوط جداگانه شکسته می شود، در حالی که این خطوط گسترده تر در طیف III-V در باند R ادغام می شوند.

برنج. 61. اثر درخشندگی در طیف AO. گسترش قابل توجهی از خطوط Balmer با انتقال از ستاره های کاملا درخشان (بالا) به ستارگان معمولی (vis) قابل مشاهده است. اما خطوط SeII و FeII ضعیف شده اند

این نظریه در این مورد می گوید که اتم های زیادی در تشکیل خط طیفی نقش دارند. اتم قادر است نه تنها فرکانس مربوط به مرکز خط، بلکه در فرکانس های همسایه v را نیز جذب کند. طبیعتاً با افزایش اختلاف، احتمال جذب کاهش می یابد.

هنگامی که اتم های کمی در بالای فتوسفر ستاره وجود داشته باشد (یعنی شرکت کننده در تشکیل خط)، جذب آنها در خارج از نمایه داپلر ناچیز است، اما در میان تعداد زیادی اتم، به ویژه در مورد خطوط با شرایط مساعد برای با تشکیل آنها، همیشه اتم هایی وجود خواهند داشت که قادر به جذب نور در فرکانس ها هستند و از فرکانس مرکزی به طور قابل توجهی حذف می شوند که جذب خارج از نمایه داپلر در بال های خط ظاهر می شود. بال‌ها پهن‌تر حرکت می‌کنند، تعداد اتم‌های جذب‌کننده N بیشتر می‌شوند و توانایی آنها برای جذب یک خط معین - به اصطلاح قدرت نوسانگر - بیشتر می‌شود. منبع گسترش این پروفیل خط را تضعیف تشعشعی می نامند.

برنج. 63. اثر درخشندگی در کلاس B. خطوط و در هنگام عبور به کوتوله ها (پایین سه طیف) کمی افزایش می یابد، در همان زمان خط ضعیف می شود.

این تئوری نشان می‌دهد که برای ستاره‌های غول‌پیکر، برخلاف همه انتظارات، محصول خطوط سری Balmer تقریباً مشابه کوتوله‌ها است. این بدان معنی است که در این مورد، انبساط خطوط طیفی در کوتوله ها ماهیت متفاوتی دارد، یعنی انبساط ناشی از برخورد. در اتمسفر متراکم، برخوردها به قدری مکرر هستند که اتم برانگیخته اغلب هنوز زمانی برای انتشار انرژی برانگیختگی خود قبل از برخورد با اتم یا الکترون دیگر ندارد. امواجی که اتم ارسال می کند قطع و منحرف می شود.

برنج. 62. منحنی وابستگی عرض معادل خط Nu به قدر مطلق M (رصدخانه ویکتوریا، کانادا)

از سوی دیگر، سطوح انرژی در یک اتم زمانی که ذرات باردار، یون‌ها و الکترون‌ها از نزدیک عبور می‌کنند، تحریف می‌شوند و انتقال بین چنین سطوح آشفته در فرکانس‌هایی بسیار متفاوت از اتم رخ می‌دهد. فرآیند توصیف شده را می توان به عنوان یک اثر استارک میکروسکوپی در نظر گرفت که در نتیجه نوسانات آماری میدان های الکتریکی یون ها و الکترون ها ایجاد می شود. خطوط بالمر هیدروژن و خطوط هلیوم به ویژه در برابر این حساس هستند، زیرا در هر دوی آنها حالت اولیه مربوط به قرار گرفتن الکترون در سطح بسیار برانگیخته دور از هسته است.

به همین دلیل است که باعث گسترش قابل توجه خطوط هیدروژن در طیف کوتوله های کلاس A و B می شود. همین امر برای خطوط He مشاهده می شود، اما در موارد بیشتر درجه ضعیف. برای ایجاد چنین تفاوت‌هایی در طیف B، معیارهای دیگر راحت‌تر هستند، بر اساس استدلال قبلی ما در مورد غلبه یون‌های یونیزاسیون دشوار (زمانی که مرحله بعدی یونیزاسیون دشوار است) در جو غول‌ها. در این مورد (شکل 63) مقایسه خطوط و یا.

با تعادل حرارتی، تعادل بین فرآیندهای برانگیختگی ذرات و انتقال آنها به حالت عادی نیز رخ می دهد. هر چه پتانسیل تحریک یک ماده بیشتر باشد، تعداد ذرات در یک حالت برانگیخته در دمای معین کمتر است. تعداد اتم های برانگیخته شده در این شرایط را می توان با فرمول تعیین کرد

https://pandia.ru/text/80/088/images/image083_7.gif" width="19" height="17"> یک مقدار ثابت برای یک خط طیفی معین است.

با افزایش T، سطوح الکترونیکی عناصر مختلف هیجان زده می شوند. در این حالت، طیف اتمی ظاهر می شود.

با دانستن توزیع اتم ها بر اساس سطوح انرژی، می توان شدت هر خط طیفی را از دمای منبع نور و غلظت اتم های یک عنصر مشخص تعیین کرد. از فرمول (14) مشخص است که شدت خط جیبا تعداد فوتون در واحد زمان و انرژی هر فوتون تعیین می شود. تعداد فوتون های ساطع شده متناسب با تعداد اتم ها در حالت برانگیخته مربوطه است. بنابراین، برای خطی با پتانسیل تحریک E می توانیم بنویسیم

https://pandia.ru/text/80/088/images/image085_7.gif" width="93" height="32 src="> (16)

که در آن تعداد اتم های N0 با غلظت C ماده در منبع نور جایگزین می شود.

از فرمول (16) مشخص می شود که وقتی غلظت ثابتمواد موجود در یک منبع نور، شدت خط طیفی به شدت به دما بستگی دارد. با افزایش دما، شدت هر خط به سرعت افزایش می یابد، از حداکثر عبور می کند و سپس شروع به کاهش می کند. کاهش شدت با یونیزاسیون در دماهای بالا و کاهش تعداد اتم های خنثی همراه است. هر خط بسته به پتانسیل تحریک خود و پتانسیل یونیزاسیون ماده دارای حداکثر در دمای معین است. به عنوان مثال، خطوط طیفی اتم های فلز قلیایی دارای حداکثر شدت در دمای منبع نور در حدود 40000 هستند در دمای بالاتر، شدت آنها کاهش می یابد. برای بور که پتانسیل یونیزاسیون آن بسیار بیشتر است، بیشترین شدت خطوط قوس در دمای حدود 60000 مشاهده می شود.

هنگامی که دمای منبع نور تغییر می کند، شدت نسبی خطوط طیفی با پتانسیل های تحریک متفاوت به شدت تغییر می کند. شما می توانید دمای منبع نور را تغییر دهید و ثبات آن را با شدت نسبی خطوط طیفی کنترل کنید. برای انجام این کار، گرفتن دو خط از یک عنصر با پتانسیل های تحریک متفاوت ( ثابت کردن). اغلب خطوط جرقه و قوس یک عنصر به عنوان یک جفت ثابت در نظر گرفته می شوند. شدت نسبی R خطوط جفت ثابت فقط به دمای منبع بستگی دارد:

https://pandia.ru/text/80/088/images/image087_6.gif" width="51" height="45">

از آنجایی که مقادیر E2 و E1 به شدت با یکدیگر متفاوت هستند، شدت نسبی این خطوط به کوچکترین تغییرات دما بسیار حساس است. \

اگر چندین خط از یک عنصر پتانسیل تحریک یکسانی داشته باشند (انتقال از یک سطح بالا به سطوح مختلف پایین تر)، پس شدت نسبی آنها همیشه در هر دمای منبع نور ثابت می ماند. خطوط با پتانسیل تحریک یکسان نامیده می شوند همولوگ.

شدت نسبی دو خط همولوگ از عناصر مختلف به دما بستگی ندارد، بلکه تنها با غلظت آنها تعیین می شود.

DIV_ADBLOCK29">

به دلیل خودجذب، رابطه بین شدت خط طیفی و غلظت ماده توسط فرمول لوماکین-شایبه.

https://pandia.ru/text/80/088/images/image090_5.gif" width="73" height="32">;

ب – ضریب خود جذب.

برنج. 9. وابستگی شدت خط طیفی به غلظت ماده در مختصات معمولی

از نظر تئوری، شدت خط https://pandia.ru/text/80/088/images/image093_7.gif" width="124" height="21 src="> (20) است.

در غیاب خودجذب در غلظت های پایین b=1. با افزایش غلظت، مقدار b به تدریج کاهش می یابد. برای محدوده غلظت نسبتاً کوچک، خود جذب ثابت می ماند و در مختصات لگاریتمی رابطه بین شدت خط طیفی و غلظت خطی است (شکل 10).

برنج. 10. وابستگی شدت خط طیفی به غلظت ماده در مختصات لگاریتمی برای محدوده غلظت کوچک

شیب خط مستقیم به میزان خودجذب بستگی دارد. زاویه شیب را تعیین می کند حساسیت به تمرکزخط طیفی این نشان می دهد که با تغییر غلظت یک ماده چقدر سریع شدت تغییر می کند. خطوط طیفی مختلف یک عنصر ممکن است حساسیت غلظت متفاوتی داشته باشند. به طور معمول، خطوط ضعیف حساسیت تمرکز بیشتری دارند، زیرا آنها خود جذبی را تجربه نمی کنند. هنگام انجام تحلیل کمی سعی می شود از این خطوط استفاده شود.

عرض و شکل خط طیفی.

سطوح آسانی که یک سطح سخت را تشکیل می دهند از نظر انرژی کمی متفاوت هستند. بنابراین اکثر خطوط طیفی از چندین خط ادغام شده تشکیل شده و دارای عرض معینی هستند. علاوه بر این، بسیاری از عناصر مخلوطی از ایزوتوپ ها با جرم اتمی متفاوت هستند. این منجر به افزایش عرض خطوط طیفی می شود که می تواند بیشتر از 0.1 باشد.

برای یک پلاسمای تعادل حرارتی، توزیع اتم ها بر روی درجات برانگیختگی توسط قانون بولتزمن تعیین می شود:

تعداد اتم ها در یک حالت در دمای T؛

تعداد اتم هایی که در حالت زمین (تحریک نشده) در دمای T قرار دارند.

وزن های آماری حالت های برانگیخته و پایه به ترتیب.

ثابت بولتزمن

از فرمول (3)، جمعیت نسبی سطوح انرژی اتم ها یا مولکول ها به شکل زیر است:

که در آن شاخص های i و j دو سطح را نشان می دهند.

شدت انتشار خط طیفی تقریباً با عبارت زیر تعیین می شود:

احتمال انتقال از حالت برانگیخته به حالت پایین تر؛

() - فرکانس (طول موج) مربوط به این انتقال.

ثابت پلانک، = 6.626 10 J s.

نسبت شدت دو خط به صورت زیر است:

با اندازه گیری شدت نسبی خطوط اتم هایی که پارامترهای g، A، E برای آنها مشخص است و همچنین مقادیر طول موج آنها، می توان دمای T را به روش دو خطی محاسبه کرد. اگر عرض خطوط به طور قابل توجهی متفاوت باشد، شدت خط یکپارچه باید اندازه گیری شود.

با این حال، اندازه گیری شدت نسبی با دقت می تواند دشوار باشد. برای بهبود دقت اندازه گیری دما، توصیه می شود به طور همزمان از خطوط زیادی استفاده کنید و تجزیه و تحلیل گرافیکی انجام دهید. اجازه دهید معادله (1.4) را برای شدت تابش خط طیفی به شکل زیر کاهش دهیم:

این معادله یک خط مستقیم با شیب است. بنابراین، اگر وابستگی عبارت سمت چپ معادله را به E (انرژی سطح بالایی برای حالت گسیل) رسم کنیم و اگر توزیع بولتزمن برآورده شود، یک خط مستقیم به دست خواهیم آورد. هرچه مقادیر انرژی سطوح بالایی متفاوت تر باشد، تعیین شیب خط آسان تر خواهد بود.

برنج. 1.4

برای نشان دادن این نتیجه گیری، در شکل. شکل 1.4 طیف LIBS بازالت را نشان می دهد، که در آن خطوط آهنی مورد استفاده برای ترسیم وابستگی با ستاره مشخص شده اند.

نمودار حاصل در شکل نشان داده شده است. 4. دمای تعیین شده توسط شیب خط در شکل 1. 4، 7500 K است.

شکل 1.5

دمای به دست آمده در پلاسمای LIBS البته به انرژی عرضه شده و در نتیجه به چگالی شار و چگالی انرژی بستگی دارد. برای چگالی انرژی مرتبه 1010 W/cm2، دما معمولاً 8000-12000 K در زمان های 1-2 میکرو ثانیه از لحظه تشکیل پلاسما است. در شکل شکل 5 نتایج محاسبه دما در LIBS را نشان می دهد.

برنج. 1.6

اکنون، با دانستن محدوده دمایی تابش پلاسما، اجازه دهید وابستگی شدت خطوط طیفی اتم های عناصر مختلف را به دمای تابش پلاسما تجزیه و تحلیل کنیم. برای محاسبه شدت خط طیفی از فرمول (4) استفاده می شود

جداول 1.1 - 1.4 داده های خطوط طیفی را با حداکثر مقدار شدت نسبی نشان می دهد (Rel.Int.)

جدول 1.1. پارامترهای انتشار خطوط طیفی اتم آهن

برای راحتی محاسبه شدت خطوط طیفی، فرمول (4) را به شکل زیر کاهش می دهیم:

ما یک نمایش گرافیکی از وابستگی شدت تابش خط طیفی به دمای پلاسما بدست می آوریم (شکل 1.7 - 1.11)

شکل 1.7.

نمودارها در شکل 1.7

برای خط طیفی = 344.6 نانومتر.

برای خط طیفی = 349.05 نانومتر.

برای خط طیفی = 370.55 نانومتر.

برای خط طیفی = 374.55 نانومتر.

برای خط طیفی = 387.85 نانومتر.

جدول 1.2. پارامترهای انتشار خطوط طیفی اتم Na

شکل 1.8.

نمودارها در شکل 1.8

برای خط طیفی = 313.55 نانومتر.

برای خط طیفی = 314.93 نانومتر.

برای خط طیفی = 316.37 نانومتر.

برای خط طیفی = 588.99 نانومتر.

برای خط طیفی = 589.59 نانومتر.

جدول 1.3. پارامترهای انتشار خطوط طیفی اتم منیزیم

شکل 1.9.

نمودارها در شکل 1.9

برای خط طیفی = 285.21 نانومتر.

برای خط طیفی = 516.21 نانومتر.

برای خط طیفی = 517.26 نانومتر.

برای خط طیفی = 518.36 نانومتر.

برای خط طیفی = 880.67 نانومتر.

جدول 1.4. پارامترهای انتشار خطوط طیفی اتم Al

شکل 1.10.

نمودارها در شکل 1.10

برای خط طیفی = 281.61 نانومتر.

برای خط طیفی = 308.85 نانومتر.

برای خط طیفی = 466.31 نانومتر.

برای خط طیفی = 559.33 نانومتر.

جدول 1.5. پارامترهای انتشار خطوط طیفی اتم Be

شکل 1.11.

نمودارها در شکل 1.11

برای خط طیفی = 313.04 نانومتر.

برای خط طیفی = 313.10 نانومتر.

برای خط طیفی = 436.1 نانومتر.

برای خط طیفی = 467.34 نانومتر.

برای خط طیفی = 527.08 نانومتر.

در دمای ثابت و سایر شرایط تحریک، معادله (4) برای شدت تابش تبدیل می شود:

در اینجا همه عوامل موجود در رابطه (4) به جز.

اگر حالت کار منبع تحریک به اندازه کافی پایدار باشد و سرعت عرضه ماده به پلاسما ثابت باشد، حالت ثابت خاصی رخ می دهد که در آن تعداد اتم های عنصر در پلاسما متناسب با غلظت مشخص می شود. این عنصر در نمونه:

غلظت ماده در نمونه؛ - ضریب تناسب

با جایگزینی روابط (1.8) به (1.7) به دست می آوریم:

اگر با تغییر غلظت، شرایط دبی تغییر نکند، ضریب ثابت می ماند و رابطه (9) به خوبی برآورده می شود. ضریب به پارامترهای تخلیه، شرایط ورود ماده به پلاسما و ثابت های مشخص کننده تحریک و انتقالات بعدی بستگی دارد.

هنگام گرفتن لگاریتم معادله (1.9)، به دست می آوریم:

وابستگی خطی به برای ساخت یک نمودار کالیبراسیون بسیار راحت است.

با این حال، تمام کوانتوم های ساطع شده توسط ذرات برانگیخته به گیرنده نور نمی رسند. یک کوانتوم نور می تواند توسط یک اتم تحریک نشده جذب شود و بنابراین توسط گیرنده تشعشع تشخیص داده نخواهد شد. این به اصطلاح خود جذبی است. با افزایش غلظت ماده، جذب خود افزایش می یابد.

خود جذب در معادله Lomakin--Shaibe در نظر گرفته شده است، که به خوبی وابستگی غلظت شدت خط طیفی را توصیف می کند:

که در آن ضریب به حالت عملکرد منبع تحریک، پایداری، دما و غیره بستگی دارد. - ضریب خود جذبی، که جذب کوانتوم های نور توسط اتم های تحریک نشده را در نظر می گیرد.

بنابراین، به دلیل جذب خود، وابستگی نسبت مستقیم شدت به تمرکز با یک وابستگی قانون قدرت (11) جایگزین می شود.