原子スペクトル分析:金属材料基礎講座(その142)

2024-05-20

◆ 原子スペクトル分析

化学分析において原子スペクトル分析はとても重要な原理です。原子は原子番号、電子の数、原子半径など固有の特性を数多く有しています。そして元素固有の特性の1つに原子スペクトルがあります。

ボーアの量子条件によると、原子核の周りの電子は決まった軌道を円運動します。電子はエネルギーを持っていて、この電子軌道をエネルギー準位といいます。ここで原子にエネルギーを与えると、電子の円軌道が外側の円軌道に移動して、高いエネルギー準位になります。この現象を励起と呼びます。

また、励起される前のエネルギーの低い状態を基底状態と呼びます。この模式図を下図に示します。励起された原子は励起状態(B)を長く維持できず、基底状態(A)に戻ろうとします。そして、励起状態から基底状態に戻る時にはエネルギー準位も変化します。この時のエネルギーの差は発光スペクトルとして放出されます(C)。これを式(1)に示します。

図.原子の基底状態と励起状態