原子荧光是原子蒸气受到具有特征波长的光源照射后,其中一些自由原子被激发跃迁到较高能态,然后去活化回到某一较低能态(常常是基态)而发射出特征光谱的物理现象。当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时,称为共振荧光,它是原子荧光分析中最主要的分析线。另外还有直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光、阶跃激发荧光等。各种元素都有其特定的原子荧光光谱,根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测元素含量,这就是原子荧光光谱分析。
原子荧光强度If与试样浓度以及激发光源的辐射强度I0等参数存在以下函数关系:
If = ΦI (1)
根据比尔-朗伯定律:
I = I0[1-e-KLN] (2)
If = ΦI0 [1- e-KLN] (3)
式中 Φ—原子荧光量子效率
I—被吸收的光强
I0—光源辐射强度
K—峰值吸收系数
L—吸收光程
N—单位长度内基态原子数
将(3)式按泰勒级数展开,并考虑当N很小时,忽略高次项,则原子荧光强度If表达式简化为:
If = Φ I0 KLN (4)
当实验条件固定时,原子荧光强度与能吸收辐射线的原子密度成正比。当原子化效率固定时,If便与试样浓度C成正比。即:
If = αC (5)
α为常数。
(5)式的线性关系,只在低浓度时成立。当浓度增加时,(4)式带二次项、三次项……If 与C的关系为曲线关系。