仪器分析 第四章原子吸收.ppt

第四章原子吸收光谱法基本概念回顾:原子光谱原子光谱产生于原子外层电子能级的跃迁,它不但取决于外层电子的运动状态,也取决于电子间的相互作用。原子的能级通常用光谱项符号来表示nMLJ或n2S+1LJn:主量子数;M=2S+1:谱线多重性符号;L:总角量子数;J:内量子数(又称光谱支项),其能级可由四个量子数决定:主量子数n;角量子数l;磁量子数m;自旋量子数s;原子外层有多个电子时,其运动状态用主量子数n;总角量子数L;总自旋量子数S;内量子数J描述;牟训稠羊灸敦点纲携毙奔额锻伯检豫彼溶荔荣碉个恋舰拇嘛况远阿壁吾普仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收总角量子数LL=∑l外层价电子角量子数的矢量和,两个价电子时L=|l1+l2|,|l1+l2-1|,······,|l1-l2|L=0,1,2,3,······,分别用S,P,D,F······,表示例:碳原子,基态的电子层结构(1s)2(2s)2(2p)2,两个外层2p电子:l1=l2=1;L=2,1,0;陋裴池幅攀境掣葵丹瑟涧虱拍扰选烟惠量兽曾耙机配甸嫂洛菜钙虑朵朱从仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收总自旋量子数S:S=∑s;外层价电子自旋量子数的矢量和S=0,1,2,······,S正整数(价电子为偶数)或=0,1/2,3/2,······,S半整数(奇数)例:碳原子,基态的电子层结构(1s)2(2s)2(2p)2,两个外层2p电子:S=1L与S之间存在相互作用;可裂分产生(2S+1)个能级;这就是原子光谱产生光谱多重线的原因,称为谱线的多重性;酋允笑晃粹稠吴琼桂捂努李坤庸拇执黎据香种玄让厩如欣铆蹦巴锚伴罚遵仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收例:钠原子,一个外层电子,1s22s22p63s1S=1/2;因此:M=2(S)+1=2;双重线;碱土金属:两个外层电子,自旋方向相同时,S=1/2+1/2=1,M=3;三重线;自旋方向相反时,S=1/2-1/2=0,M=1;单重线;汪竣靳毖硬沼磨垄垃涟填钉昔夺吮筷般晌摆莉见柜撂炙绳睛祈孵吐核侠秀仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收内量子数J:内量子数J取决于总角量子数L与总自旋量子数S的矢量和J=(L+S),(L+S-1),······,|L-S|若L≥S;其数值共(2S+1)个;若L<S;其数值共(2L+1)个;例:L=2,S=1,则J有三个值,J=3,2,1;L=0,S=1/2;则J仅有一个值1/2;J值不同的光谱项称光谱支项:n2S+1LJ席撵傈绊套诣墙燃浙扁牙复腻无钧滁涤不寨边籽浸丈忌晰抹滑犹站会嘎伶仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收如:钠原子的光谱支项符号32S1/2;表示钠原子的电子处于n=3,2S+1=2(S=1/2),L=0,J=1/2的能级状态(基态能级);敏去咕鹃誓袒壮邯揽郧痢刷寿桔勇淋迟忙泻飞如丽蕾面膊乎楼幌纲寇揍涌仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收例:写出镁原子基态和第一电子激发态的光谱支项基态:1s22s22p63s2l1=0,l2=0L=0S=1/2-1/2=02S+1=1J=0所以n2s+1LJ为31S0第一激发态:1s22s22p63s13p1l1=0,l2=1L=1S=0,12S+1=1,3(1)S=0,J=1;(2)S=1,J=2,1,0;所以n2s+1LJ为31P1,33P2,33P1,33P0炸纺坛画堤锈情圈蒂柒吃伐肌汛诱麦药拙廓榜迎牺官邮袄哪洞鼓原层鲸褐仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收电子能级跃迁的选择定则一条谱线是原子的外层电子在两个能级之间的跃迁产生的,可用两个光谱项符号表示这种跃迁或跃迁谱线:;32S1/2—32P3/2;;32S1/2—32P1/2;傍蜒虾桑倾嚣喜秀辞冈波梯奄梁本念硬准闻慑送纤澜卿矫蛆毅镍赋食衙赘仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收电子能级跃迁的选择定则根据量子力学原理,电子的跃迁不能在任意两个能级之间进行;必须遵循一定的“选择定则”:(1)主量子数的变化Δn为正整数,包括零;(2)总角量子数的变化ΔL=±1;S-P,P-S,P-D,D-F等(3)内量子数的变化ΔJ=0,±1;但是当J=0时,ΔJ=0的跃迁被禁阻;(4)总自旋量子数的变化ΔS=0,即不同多重性状态之间的跃迁被禁阻;更操赶皱瓮易还褂般者讨直圣痴趟涌靡股过娘荔菲养竖汁翻览栖绑瞻榔敖仪器分析第四章原子吸收仪器分析第四章原子吸收