直读光谱分析内标法进行定量分析时。
17． 讨论并绘出下列函数的一般图象。
（1）S?f(H)，S ? 谱线黑度，H ? 曝光量； （2）S?f(I)，I ? 谱线强度； （3）lgI?f(T)，T ? 激发温度； （4）lgI?f(c)，c ? 被测定元素的含量；
（5）?S?f(c)， ?S ? 分析线对黑度差； （6）R?f(cs)， cs ? 加入的标准量。 答：对应的关系式分别为（1）S?r(lgH?lgHi)； （2）S?r(lgI?lgIi)； （3）lgI??0.4343giAijhc(1??)NEiZ?ijkT； （4）lgI?blgc?lga；
（5）?S?rblgc?rlgA； （6）R?A(cx?cs)
绘图略。
18． 已知光栅刻痕密度为1200 mm?1，当入射光垂直入射时（? ? 0?），求波长为300 nm的光在一
级光谱中的衍射角 ? 为多少度。 解：已知光栅公式 d(sin??sin?)?K?，d?
o得sin??0.36，???21.1
1
，? ? 0?，K??1，??300nm，代入公式 b
19． 已知光栅刻痕密度为1200 mm?1，暗箱物镜的焦距为1 m，求使用一级和二级衍射光谱时，光
栅光谱仪的倒线色散率。 解：已知 D?d?d1?1??，f?1m，b?1200mm，代入公式可得 dlKfKfbK?1，D?0.833nm?mm?1；K?2，D?0.417nm?mm?1
20． 某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为2400 mm?1，光栅宽度为50 mm，求此光谱仪对一级光谱的理
论分辨率。该光谱仪能否将Nb 309.418 nm 与Al 309.271 nm两谱线分开？为什么？ 解：R?klb?50mm?2400mm?1.2?10
?151?2(309.418?309.271)nm?????2.6?10?3nm < (309.418?309.271)nm?0.147nm 5R1.2?10?该光谱仪不能将这两条谱线分开。
21． 某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为2000 mm?1，光栅宽度为50 mm，f ? 0.65 m，试求：
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（1）当cos? ? 1时，该光谱仪二级光谱的倒线色散率为多少？ （2）若只有30 mm宽的光栅被照明，二级光谱的分辨率是多少？
（3）在波长560 nm时，该光谱仪理论上能完全分开两条谱线的最小波长差是多少？ 解：（1）cos? ? 1时，D?11?1 ??0.385nm?mm?1Kfb2?0.65m?2000mm（2）R?Klb?2?30mm?2000mm?1?1.2?105 （3）R?Klb?2?50mm?2000mm?1?2.0?105 ????R?560nm?3?2.8?10nm。 52.0?10
22． 已知某光栅摄谱仪的一级闪耀波长为350 nm，试估算该光谱仪适用于一级和二级光谱的波长
范围。 解：光栅适用的光谱波长范围 ?K??i(1)K?0.5?350nm
K?0.5当K?1时，适用的波长范围为 233.3~700nm 当K?2时，适用的波长范围为 140~233.3nm。
23． 测定钢中猛的含量，测量得分析线对黑度值S Mn ? 134，S Fe ? 130。已知感光板的 ? ? 2.0，求此分析线对的强度比。
解：分析线对的黑度差 ?S?rlgR，?S?134?130?4，r?2.0，代入得R?100。
24． 用标准加入法测定SiO2中微量铁的质量分数时，以Fe 302.06 nm为分析线，Si 302.00 nm为内标线。标准系列中Fe加入量和分析线对测得值列于下表中，试绘制工作曲线，求试样中SiO2中Fe得质量分数。 wFe/ % R 0 0.24 0.001 0.37 0.002 0.51 0.003 0.63 解：标准加入法的定量关系式为 R?A(cx?cs)，以R对cs作图如下
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0.550.500.450.40R0.350.300.250.200.00000.00050.00100.00150.0020cs/ %
当工作曲线与横坐标相交时，R?0，此时cx??cs，从图上可得出 cx?0.0018%。
25． 应用电感耦合等离子体摄谱分析法测定某合金中铅的含量，以镁作内标，铅标准系列溶液的质量浓度和分析线、内标线黑度测得值列于下表中。试绘制工作曲线，求算A、B、C合金中铅的含量，以mg?mL?1表示。 编号 1 2 3 4 5 A B C S Pb 17.5 18.5 11.0 12.0 10.4 15.5 12.5 12.2 S Mg 7.3 8.7 7.3 10.3 11.6 8.8 9.2 10.7 ? Pb/ mg?mL?1 0.151 0.201 0.301 0.402 0.502 解：摄谱法定量分析的关系式为 ?S?rblgc?rlgA，以?S对lgc作图如下
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1086S42-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4 lgcPb
?1?1算得?SA、?SB、?SC，由工作曲线查得铅浓度分别为A0.26mg?mL，B0.34mg?mL，?1。 C0.41mg?mL
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第七章 原子吸收与原子荧光光谱法
1． 解释下列名词：
（1）原子吸收线和原子发射线； （2）宽带吸收和窄带吸收； （3）积分吸收和峰值吸收； （4）谱线的自然宽度和变宽；
（5）谱线的热变宽和压力变宽； （6）石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法； （7）光谱通带； （8）基体改进剂；
（9）特征浓度和特征质量； （10）共振原子荧光和非共振原子荧光。 答：（1）原子吸收线是基态原子吸收一定辐射能后被激发跃迁到不同的较高能态产生的光谱线；原子发射线是基态原子吸收一定的能量（光能、电能或辐射能）后被激发跃迁到较高的能态，然后从较高的能态跃迁回到基态时产生的光谱线。
（2）分子或离子的吸收为宽带吸收；气态基态原子的吸收为窄带吸收。
（3）积分吸收是吸收线轮廓的内的总面积即吸收系数对频率的积分；峰值吸收是中心频率?0两旁很窄（d? ? 0）范围内的积分吸收。
（4）在无外界条件影响时，谱线的固有宽度称为自然宽度；由各种因素引起的谱线宽度增加称为变宽。
（5）谱线的热变宽是由原子在空间作相对热运动引起的谱线变宽；压力变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它粒子间相互碰撞产生的谱线变宽，与气体的压力有关，又称为压力变宽。
（6）以石墨管作为电阻发热体使试样中待测元素原子化的方法称为石墨炉原子化法；反应生成的挥发性氢化物在以电加热或火焰加热的石英管原子化器中的原子化称为氢化物发生原子化法。 （7）光谱通带是指单色器出射光束波长区间的宽度。
（8）基体改进剂是指能改变基体或被测定元素化合物的热稳定性以避免化学干扰的化学试剂。 （9）把能产生1％吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测定元素的质量浓度定义为元素的特征浓度；把能产生1％吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测定元素的质量定义为元素的特征质量。 （10）共振原子荧光是指气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长相同时产生的荧光；气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长不相同时产生的荧光称为非共振原子荧光。
2． 在原子吸收光谱法中，为什么要使用锐线光源？空心阴极灯为什么可以发射出强度大的锐线光
源？
答：因为原子吸收线的半宽度约为10?3 nm，所以在原子吸收光谱法中应使用锐线光源；由于空心阴极灯的工作电流一般在1～20 mA，放电时的温度较低，被溅射出的阴极自由原子密度也很低，同时又因为是在低压气氛中放电，因此发射线的热变宽??D、压力变宽??L和自吸变宽都很小，辐射出的特征谱线是半宽度很窄的锐线（10?4～10?3 nm）。加上空心阴极灯的特殊结构，气态基态原子停留时间长，激发效率高，因而可以发射出强度大的锐线光源。
3． 试从原理和仪器装置两方面比较原子吸收分光光度法与紫外?可见分光光度法的异同点。 答：（1）相似之处：a. 都是吸收光谱；b. 工作波段相同190?900 nm；c. 仪器的主要组成部分相同，光源、单色器、吸收池、检测器；d. 定量分析公式相似A ? Kc。
（2）不同之处：a. 吸收机理不同，分子吸收为宽频吸收，带状光谱，而原子吸收为窄带、峰值吸收，线状光谱；b. 仪器组成部分的排列不同，分子吸收为光源－单色器－吸收池－检测器，原子吸收为锐线光源－原子化器（吸收池）－单色器－检测器（单色器作用不同）；c. 光源不同，分子光谱为连续光源，钨灯、氢灯，原子光谱为锐线光源，空心阴极灯；d. 光源的工作方式不同，分子光
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