问答题
何谓锐线光源?原子吸收法中为什么要采用锐线光源?简述空心阴极灯(HCL)产生特征性锐线光源的基本原理。
【正确答案】锐线光源是空心阴极灯中特定的激发态,在一定条件下发出的半宽度只有吸收线的五分之一的辐射光。原子吸收谱线的半宽度通常小于0.005nm,要进行原子吸收测量,不但要求光源发出光的中心频率与吸收谱线的中心频率完全一致,而且要求锐线光源单色光的半宽度小于基态原子吸收谱线的半宽度。如果一个连续光源,用质量很高的单色器获得半宽度为0.2nm的光作为原子吸收法的入射光,也只有1/%左右的光被吸收。若入射光和透过光的强度几乎没有差异,吸光度A接近于零,则无法测定。由普通单色器很难得到半宽度小于0.2nm的单色光,因此只有用锐线光源才可以进行原子吸收法的测定。
当在阴极和阳极间施加足够大的直流电压后,电子由阴极高速射向阳极,运动中与内充惰性气体原子碰撞并使其电离。电离产生的正离子在电场作用下高速撞击阴极腔内壁被测元素的原子,使其以激发态形式溅射出来,当它很快地从激发态返回基态时,便辐射出该金属元素的特征性共振线,这就是空心阴极灯产生锐线光辐射的基本原理。
【答案解析】