一、直讀光譜的產(chǎn)生

原子光譜是原子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的一種客觀反映，原子光譜分析是利用各種元素原子結(jié)構(gòu)彼此不同來確定物質(zhì)的組成。直讀光譜儀器是原子發(fā)射光譜儀器的一種，因此它的光譜產(chǎn)生原理與其它原子發(fā)射光譜沒有本質(zhì)的區(qū)別，都是試樣中氣態(tài)原子(或離子)的外層電子受激發(fā)后躍遷到較高的能級(jí)，由于外層電子處于較高能級(jí)的原子(或離子)是不穩(wěn)定的，在受激發(fā)原子(或離子)躍遷回基態(tài)或較低能級(jí)時(shí)把能量以光輻射的形式發(fā)射出來，產(chǎn)生特征的原子光譜，與其它原子發(fā)射光譜相比，僅僅是激發(fā)的具體方法和應(yīng)用對(duì)象不同而已。

二、光譜定性、半定量分析

光譜定性分析的任務(wù)主要是判斷試樣中含有哪些元素或是否存在特定的元素，并粗略地估計(jì)這些元素的大致含量。直讀中主要根據(jù)樣品中受激后發(fā)射的特征譜線來確定元素的存在，因而正確辨認(rèn)元素譜線是發(fā)射光譜定性分析的關(guān)鍵。在進(jìn)行光譜定性分析時(shí)，并不需要找出元素的所有譜線，一般只需找出一根或幾根靈敏線即可。

光譜半定量分析方法介于定性分析和定量分析之間，可以給出含量近似值。半定量分析是以譜線數(shù)目或譜線強(qiáng)度為依據(jù)，常用的光譜半定量分析方法有譜線比較法、譜線呈現(xiàn)法、均稱線對(duì)法和加權(quán)因子法等。

因大多數(shù)商品化直讀光譜儀器是固定多道式光電直讀光譜儀，直讀的光譜定性或半定量應(yīng)用并不廣泛。

三、光譜定量分析

光譜定量分析就是根據(jù)樣品中被測(cè)元素的譜線強(qiáng)度來準(zhǔn)確確定該元素的含量。

1.光譜定量分析的基本關(guān)系式

元素的譜線強(qiáng)度與元素含量的關(guān)系是光譜定量分析的依據(jù)，可用賽伯-羅馬金經(jīng)驗(yàn)公式式表示：

I = Acb

式中 I——譜線強(qiáng)度；

A——發(fā)射系數(shù)；

c 元素含量；

b——自吸系數(shù)。

實(shí)際上試樣在激發(fā)過程中，其單次光譜的發(fā)射是不穩(wěn)定的，從檢測(cè)器輸出的電流強(qiáng)度也會(huì)波動(dòng)，為了解決這方面的穩(wěn)定性問題，通常采用把輸出的電流信號(hào)向積分電容器充電的方法來測(cè)量譜線的平均強(qiáng)度，常用的有直接測(cè)量積分電容器電壓法、放電持續(xù)時(shí)間測(cè)量法、分段測(cè)量法等。

2.內(nèi)標(biāo)法光譜定量分析的原理

在直讀光譜分析過程中為了提高定量分析的準(zhǔn)確度，通常測(cè)量譜線的相對(duì)強(qiáng)度。即在被分析元素中選一根譜線為分析線，在基體元素或定量加入的其它元素譜線中選一根譜線為內(nèi)標(biāo)線，分別測(cè)量分析線與內(nèi)標(biāo)線的強(qiáng)度，然后求出它們的比值。該比值不受實(shí)驗(yàn)條件變化的影響，只隨試樣中元素含量變化而變化。這種測(cè)量譜線相對(duì)強(qiáng)度的方法，稱為內(nèi)標(biāo)法。存分析時(shí)，測(cè)得試樣中線對(duì)的相對(duì)強(qiáng)度，即可由校準(zhǔn)曲線查得分析元素含量。

但是并不是任何元素均可作內(nèi)標(biāo)，對(duì)于內(nèi)標(biāo)元素、內(nèi)標(biāo)線和分析線對(duì)的選擇還必須具備一些條件，如分析線對(duì)應(yīng)具有相同或相近的激發(fā)電位和電離電位，內(nèi)標(biāo)元素與分析元素應(yīng)具有相近的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、化學(xué)活性及相近的原子量等。