原子吸收光谱的原理基于原子能级跃迁对特定波长光的吸收特性，具体可分为以下要点：

一、基本原理

能级结构基础

原子由原子核和绕核运动的电子组成，电子按能量高低分层分布形成基态和激发态。当外界光子的能量等于基态电子跃迁至激发态的能级差（$h\nu = E_n - E_0$）时，电子吸收光能并跃迁，产生特征吸收峰。

共振吸收现象

由于基态到第一激发态的能级差最小，电子跃迁概率最高，因此基态原子对特征谱线的吸收最强，形成共振吸收线。

光谱产生机制

当特征辐射穿过原子蒸气时，基态原子吸收光能后电子跃迁至激发态，同时发射出与吸收光相同波长的光（瑞利散射），但吸收光强度减弱程度与样品中待测元素浓度成正比。

二、应用原理与仪器组成

仪器工作流程

- 光源：

发射待测元素的特征光谱（如空心阴极灯）。

- 原子化：将样品转化为原子蒸气（如高温火焰或电离器）。

- 吸收测量：单色光穿过原子蒸气时，基态原子吸收特征光，通过检测透射光强度变化计算浓度。

关键公式

郎伯-比尔定律描述吸收与浓度关系：

$$A = -\lg\left(\frac{I}{I_0}\right) = KCL$$

其中$A$为吸光度，$I$为透射光强度，$I_0$为发射光强度，$L$为光程长度，$K$为比例常数。

三、特点与优势

高灵敏度：

检测限低，可检测痕量元素。

高选择性：每种元素具有独特特征谱线，避免干扰。

快速分析：仪器响应快，适合高通量检测。

四、注意事项

实验条件：需控制温度、光程等参数以确保稳定性。

干扰因素：需扣除背景干扰（如试剂蒸气、光源漂移）。

通过上述原理与方法，原子吸收光谱法可准确测定金属元素浓度，广泛应用于环境监测、材料分析等领域。