當(dāng)發(fā)射連續(xù)光譜的光源發(fā)出的光(強(qiáng)度為I。)通過(guò)濃度為C的原子蒸氣時(shí),有一部分光被吸收,而透過(guò)光的強(qiáng)度(I)的頻率分布如圖85所示。
實(shí)驗(yàn)證明,I0和I的關(guān)系遵守朗伯一比爾定律,即
I = I0e-kvcl
式中 L一一吸收層厚度(厘米),
Kv一—吸收系數(shù),Kv的因次為厘米-1,它是頻率v的函數(shù)。
當(dāng)原子蒸汽的厚度保持一定時(shí)設(shè)K = KvL
所以I=I0·e -kc
A=log I0/I=KC A稱為吸光度
圖86所示為Kv對(duì)V的典型曲線,通常稱為吸收線的輪廓。在中心頻率V0處Kv有極大值(K0),當(dāng)Kv等于極大值一半時(shí),K0/2處兩點(diǎn)間的橫坐標(biāo)值叫做吸收線的半寬度(△v)。
吸收線具有一定寬度是由以下幾點(diǎn)原因產(chǎn)生的:
(1)譜線的自然寬度,一般約為10A數(shù)量級(jí);
(2)多普勒變寬又叫譜線的熱變寬,它由原子的熱運(yùn)動(dòng)引起;
(3)羅蘭茲變寬,由于粒子碰撞引起:
(4)赫魯茲馬克變寬,因與同種原子碰撞或接近引起。(3)和(4)兩種變寬又叫壓力變寬,它們?cè)跉鈮旱陀?.01毫米時(shí)可忽略不計(jì);
(5)斯塔克變寬,由外部電場(chǎng)或帶電粒子和離子形成的電場(chǎng)引起;
(6)齊曼變寬,因磁場(chǎng)影響而產(chǎn)生。一般在原子吸收中可忽略不計(jì)。
從上面的譜線變寬可知,無(wú)論是原子發(fā)射或吸收線的輪廓都有一定的寬度。此時(shí),朗伯比爾定律不適用。只有當(dāng)使用銳線光源(例如空心陰極燈),發(fā)射線的半寬度在0.01A時(shí),就可近似地把銳線光源相對(duì)于吸收輪廓當(dāng)作單色光。此時(shí),朗伯一比爾定律適用。