Связь интенсивности спектральной линии с концентрацией элемента в пробе

Любая задача спектрального анализа сводится к определению наличия элемента в образце, его концентрации.

Связь между количеством атомов, находящихся в зоне возбуждения, и концентрацией атомов в пробе при наступлении стационарного равновесия может быть представлена соотношением

,                          (2.1)

где a – коэффициент, зависящий от условий эксперимента.

Так как при термическом механизме возбуждения  определяется формулой Больцмана (1.5) то соотношение (2.1) принимает следующий вид:

.                      (2.2)

Если учесть, что при постоянных условиях возбуждения величины: a, A, , ,  постоянны, то все они могут быть обозначены одной константой – . Тогда выражение (2.2) примет более простой вид:

 или .          (2.3)

Графическая зависимость  от  (рис. 2.1) представляет собой прямую (отрезок аb). Однако в области больших концентраций линейность нарушается (отрезок bс), что объясняется процессом самопоглощения.

Сущность самопоглощения заключается в том, что наряду с возбуждением и последующим излучением энергии атомами, как и в любом другом обратимом процессе, возможно поглощение энергии соседними атомами с переходом последних на более удаленные от ядра уровни. При этом рост интенсивности излучения замедляется. Для учета процесса самопоглощения в уравнение (2.3) вводится коэффициент самопоглощения b и тогда оно принимает следующий вид:

 или .                   (2.4)