La generación y características del espectro de fluorescencia atómica.

Después de que los átomos libres gaseosos absorben la radiación característica de la fuente de luz, los electrones externos de los átomos saltan a un nivel de energía más alto y luego regresan al estado fundamental o inferior. nivel de energía, y al mismo tiempo emite la misma radiación de excitación que la radiación original de la misma o diferente longitud de onda, esto es fluorescencia atómica. La fluorescencia atómica es fotoluminiscencia y luminiscencia secundaria. Cuando la fuente de luz de excitación deja de irradiar, el proceso de reemisión se detiene inmediatamente (Figura 6.1). En la figura se puede ver que la generación de fluorescencia atómica es el resultado integral del proceso de absorción atómica y del proceso de emisión atómica, y es un fenómeno de emisión atómica inducida por la luz. Cada elemento tiene su propio espectro de fluorescencia atómica específico. Según la intensidad de la fluorescencia atómica, se puede medir el contenido del elemento a medir en la muestra.

Figura 6.1 Generar espectro de fluorescencia atómica

E0, e 1-estado fundamental y primer nivel de energía del estado excitado; H ν 01 - fotones absorbidos y emitidos entre los dos niveles de energía.

6.1.1.2 Tipos de fluorescencia atómica

La fluorescencia atómica se puede dividir en tres tipos: * *fluorescencia vibratoria, * *fluorescencia no vibratoria y fluorescencia sensibilizada. En la Figura 6.2 se muestra un diagrama esquemático de cada tipo de fluorescencia atómica.

Figura 6.2 Tipos de fluorescencia atómica

A-* * *fluorescencia vibratoria (dos procesos); b-fluorescencia de puente recto; c fluorescencia de línea de paso d-fluorescencia de estímulo anti-Stokes; ; d-donante de fluorescencia sensibilizado; -donante de estado emocionado; ¿una respuesta? -receptor en estado excitado; radiación de excitación hνe; radiación de fluorescencia hνf

(1)***Fluorescencia vibratoria

Los átomos libres gaseosos absorben * * * líneas espectrales de vibración y emiten con radiación. con la misma longitud de onda que la radiación de excitación original, que es fluorescencia vibratoria. Su característica es que los niveles de energía alto y bajo de la línea de excitación y la línea de fluorescencia son los mismos. El proceso de producción se muestra en la Figura 6.2 a; si los átomos se excitan en un estado metaestable, se excitarán aún más al absorber radiación; , y luego emite * * * fluorescencia vibratoria, con la misma longitud de onda. Este tipo de fluorescencia atómica se llama fluorescencia vibratoria asistida térmicamente, que es B en la Figura 6.2a.

(2) Fluorescencia no vibratoria

Cuando la fluorescencia y la excitación Cuando las longitudes de onda de la luz es diferente, se produce una fluorescencia no vibratoria. La fluorescencia no vibratoria se puede dividir en fluorescencia de línea recta (Figura 6.2b), fluorescencia de línea escalonada (Figura 6.2c) y fluorescencia anti-Stokes (Figura 6.2d).

A. Fluorescencia de puente recto

La fluorescencia emitida cuando los átomos excitados saltan de nuevo a un estado metaestable superior al estado fundamental se llama fluorescencia de línea recta. Dado que el intervalo de nivel de energía de la fluorescencia es menor que el intervalo de nivel de energía de la línea de excitación, la longitud de onda de la fluorescencia es mayor que la longitud de onda de la línea de excitación. Si la energía de excitación de la línea fluorescente es mayor que la energía de fluorescencia, es decir, la longitud de onda de la línea fluorescente es mayor que la longitud de onda de la línea de excitación, se llama fluorescencia de Stokes, por el contrario, se llama anti-Stokes; fluorescencia. El jersey recto fluorescente es el fluorescente Stokes.

B. Fluorescencia de línea escalonada

Hay dos tipos de fluorescencia de línea escalonada. La fluorescencia de la línea de paso normal es la fluorescencia emitida por los átomos excitados por la luz, que regresan a un nivel de energía más bajo en una forma no radiativa y luego regresan al estado fundamental en forma de radiación. Su longitud de onda de fluorescencia es mayor que la longitud de onda de la línea de excitación. .

La fluorescencia de línea escalonada asistida térmicamente es la fluorescencia emitida por los átomos después de ser excitados por la luz, saltar a un nivel de energía intermedio, ser excitados por el calor a un nivel de energía alto y luego regresar a un nivel de energía bajo. nivel.

c. Fluorescencia Anti-Stokes

Cuando un átomo libre pasa a un determinado nivel de energía, parte de su energía es proporcionada por la energía de excitación de la fuente de luz, y la otra parte. es proporcionada por energía térmica, y luego La fluorescencia emitida al regresar a un nivel de energía más bajo es fluorescencia anti-Stokes. Su energía de fluorescencia es mayor que la energía de excitación y su longitud de onda de fluorescencia es menor que la longitud de onda de la línea de excitación.

(3) Fluorescencia sensibilizada

Cuando el átomo donador excitado por la luz choca con el átomo aceptor, la energía de excitación se transfiere al átomo aceptor para excitarlo, y este último se excita. por radiación. La forma se excita para emitir fluorescencia, que es fluorescencia sensibilizada (Figura 6.2e).

La mayoría de los trabajos analíticos implican fluorescencia vibratoria porque tiene la mayor probabilidad de transición y puede obtener densidades de radiación bastante altas con fuentes de luz ordinarias. Cuando se utiliza fluorescencia no vibratoria, se puede utilizar la selección de longitud de onda para diferenciar entre dispersión y fluorescencia, ya que las longitudes de onda de excitación y emisión son diferentes. La fluorescencia sensibilizada rara vez se utiliza en análisis debido a su baja densidad de radiación de fluorescencia.