任何物质都是由元素组成的,而元素又都是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成,每个电子 都处在一定的能级上,具有一定的能量,在正常状态下,原子处在稳定状态,它的能量低,这种状态 称基态。
当物质受到外界能量 ( 电能和热能 ) 的作用时,核外电子就跃迁到能级,处于能态 ( 激发态 ) 电子是不稳定的,激发态原子可存在的时间约 10 -8 秒,它从能态跃迁到基态,或较低能态时,把多余 的能量以光的形式释放出来,原子能级跃迁图见图。
横坐标表示原子所处的能级; Eo 为基态能级的能量,一般为零表示,释放出的能量 Δ E 与辐射出 的光波长 λ 有如下关系。
式中:
Δ E 释放出的能量,
Eh 能态的能量,
E1 低能态的能量,
c 光速 (3X10 l0 厘米 / 秒 ) h
勃朗克常数 λ 辐射光的波长
图中纵坐标表示各能级所具有的能量, 因为每一种元素的基态是不相同的,激发态也是不一样的,所以发射的光子是不一致的,也就是波 长不相同的.
依据波长入可以决定是那一种元素, 这就是光谱的定性分析。 另一方面谱线的强度是由发射该谱线 的光子数目来决定的, 光子数目多则强度大, 反之则弱, 而光子的数目又和处于基态的原子数目所决定, 而基态原子数目又取决于某元素含量多少,这样,根据谱线强度就可以得到某元素的含量。