Ugrás a tartalomhoz

ATOMABSZORPCIÓS SPEKTROMETRIA

Dr. Posta József

Hallgatói Információs Központ

A szabad atomok fényelnyelése

A szabad atomok fényelnyelése

Az alapállapotú szabad atomok fényelnyelésének és a Lambert-Beer törvénynek a megértéséhez néhány, a fényabszorpció mértékével kapcsolatos adatot és mennyiségi összefüggést ismertetünk. Az 6. ábrán egy alapállapotú atomokat tartalmazó térben kijelölünk egy egységnyi (1 cm3) térfogatelemet. Ha ezen a téren fénynyalábot bocsátunk keresztül, akkor a kiválasztott egységnyi térelemben a sugárzó energia összegét a sugárzás sűrűségének nevezzük és ρ-val jelöljük.

6 .ábra: Az atomgőzben kiválasztott térelem (sárga kocka)

Ha ez az összes energia adott rezgésszámú (hullámhosszúságú) sugárzó energiára vonatkozik, akkor sugárzás spektrális sűrűségéről (ρν) beszélünk. Az 6. ábrán ábrázolt térben az atomok elnyelik ennek a sugárzó energiának egy részét. Az egységnyi térfogatban másodpercenként elnyelődő teljes energia: Eabs.

(14)

Az (14) összefüggésben szereplő mennyiségek az alábbiak:

  • e az elektron töltése

  • me az elektron tömege

  • ρν a sugárzás spektrális sűrűsége

  • f abszorpciós oszcillátor erősség

Ha az egységnyi térelemben minden alapállapotú szabad atom elnyelne egy fotont, akkor az összes elnyelt energia Eabs = n۰ h۰ν lenne. De miután nem minden atom nyel el fotont, az (14) összefüggésben a Bik۰ ρν szorzat azoknak az atomoknak a hányadát jelenti az összes atomhoz képest, amelyek egységnyi idő alatt h۰νik fotont nyelnek el [s-1]. Előbbiekből következik, hogy az adott térelemben az elnyelt energia mértéke egyrészt egy elemről elemre változó atomi állandótól, az abszorpció (Bik) Einstein-féle valószínűségétől, másrészt a sugárzás (ρν) spektrális sűrűségétől függ.