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原子吸收分光光度計是基于原子對指定波長光的吸收現象來進行定量分析的儀器。其核心原理涉及到原子的能級躍遷以及光的吸收特性。
(一)原子能級與吸收
在正常情況下，原子處于基態，即能量低的狀態。當原子受到外界能量(如火焰、石墨爐等加熱方式提供的熱能)激發時，電子會躍遷到較高的能級，形成激發態原子。而不同元素的原子具有能級結構，其電子躍遷所需的能量是指定的。當一束指定波長的光通過原子蒸氣時，如果該光的能量正好等于原子中電子從基態躍遷到某一較高能級所需的能量，原子就會吸收這部分光，使光的強度減弱。這種原子對指定波長光的吸收現象就構成了原子吸收光譜的基礎。
(二)分光系統的作用
原子吸收分光光度計中的分光系統起著關鍵作用。它能夠將光源發出的連續光譜分解成單一波長的光束，然后準確地選擇出待測元素所對應的特征譜線波長。例如，對于鈉元素的測定，分光系統會篩選出鈉元素在火焰中被激發時電子躍遷所對應的指定波長(如589.0nm)的光線，使其通過原子蒸氣樣本。這樣，就可以專門檢測樣本中鈉原子對該指定波長光的吸收情況，從而排除其他波長光的干擾，提高分析的準確性。
(三)檢測與定量
當指定波長的光通過含有待測元素原子蒸氣的吸收池(如火焰燃燒器或石墨爐)后，光的強度會發生衰減。這種衰減程度與樣本中待測元素的濃度密切相關。通過檢測透過樣本后的光強度，并與已知濃度的標準溶液在相同條件下的吸光度進行比較，就可以根據朗伯 -比爾定律(A = kc，其中A為吸光度，k為摩爾吸光系數，c為待測元素濃度)建立起吸光度與濃度之間的定量關系，從而實現對待測元素含量的準確測定。
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