熒光光譜:發射光譜的波長關系圖-中文百科頻道

發現曆史

1852年Stokes在考察奎甯和葉綠素的熒光時，用分光計觀察到熒光波長比入射光波長稍長些。經過判明，這種現象不是由光的漫射作用引起的，而是這些物質在吸收光能後重新放射出的不同波長的光。因此，他隐忍熒光是光發射的概念。

熒光光譜

物體經過較短波長的光照，把能量儲存起來，然後緩慢放出較長波長的光，放出的這種光就叫熒光。如果把熒光的能量--波長關系圖作出來，那麼這個關系圖就是熒光光譜。熒光光譜當然要靠光譜檢測才能獲得。

熒光光譜。高強度激光能夠使吸收物質中相當數量的分子提升到激發量子态。因此極大地提高了熒光光譜的靈敏度。以激光為光源的熒光光譜适用于超低濃度樣品的檢測，例如用氮分子激光泵浦的可調染料激光器對熒光素鈉的單脈沖檢測限已達到10-10摩爾/升，比用普通光源得到的最高靈敏度提高了一個數量級。

熒光光譜有很多，如原子光譜1905年，Wood首先報道了用含有NaCl的火焰來激發盛有鈉蒸氣的玻璃管，并得到了D線的熒光，被Wood稱為共振熒光。在Mitchell及 Zemansky和Pringsheim的著作裡讨論了某些揮發性元素的原子熒光。火焰中的原子熒光則是Nichols和Howes于1923年最先報道的，他們在Bunsen焰中做了Ca、Sr、Ba、Li及Na的原子熒光測定。從1956年開始，Alkenmade利用原子熒光量子效率和原子熒光輻射強度的測定方法，以及用于測量不同火焰中鈉D雙線共陣熒光量子效率的裝置，預言原子熒光可用于化學分析。 1964年，美國的Winefordner和Vickers提出并論證了原子熒光火焰光譜法可作為一種新的分析方法，同年，Winefordner等首次成功地用原子熒光光譜測定了Zn、Cd、Hg。有色散原子熒光儀和無色散原子熒光儀的商品化，極大地推動了原子熒光分析的應用和發展，使其進入一個快速發展時期。

熒光光譜包括激發譜和發射譜兩種。激發譜是熒光物質在不同波長的激發光作用下測得的某一波長處的熒光強度的變化情況，也就是不同波長的激發光的相對效率；發射譜則是某一固定波長的激發光作用下熒光強度在不同波長處的分布情況，也就是熒光中不同波長的光成分的相對強度。

原子熒光光譜的産生

氣态自由原子吸收光源的特征輻射後，原子的外層電子躍遷到較高能級，然後又躍遷返回基态或較低能級，同時發射出與原激發波長相同或不同的發射即為原子熒光。原子熒光是光緻發光，也是二次發光。當激發光源停止照射之後，再發射過程立即停止。

原子熒光光譜的分類

原子熒光可分為 3類：即共振熒光、非共振熒光和敏化熒光，其中以共振原子熒光最強，在分析中應用最廣。共振熒光是所發射的熒光和吸收的輻射波長相同。隻有當基态是單一态，不存在中間能級，才能産生共振熒光。非共振熒光是激發态原子發射的熒光波長和吸收的輻射波長不相同。非共振熒光又可分為直躍線熒光、階躍線熒光和反斯托克斯熒光。直躍線熒光是激發态原子由高能級躍遷到高于基态的亞穩能級所産生的熒光。階躍線熒光是激發态原子先以非輻射方式去活化損失部分能量，回到較低的激發态，再以輻射方式去活化躍遷到基态所發射的熒光。直躍線和階躍線熒光的波長都是比吸收輻射的波長要長。反斯托克斯熒光的特點是熒光波長比吸收光輻射的波長要短。敏化原子熒光是激發态原子通過碰撞将激發能轉移給另一個原子使其激發，後者再以輻射方式去活化而發射的熒光。