原⼦发射光谱习题及答案
原⼦发射光谱习题及答案⼀、选择题(50分)
1.下⾯⼏种常⽤的激发光源中,激发温度最⾼的是 ( )A 、直流电弧B 、交流电弧C 、电⽕花
D 、⾼频电感耦合等离⼦体
2.下⾯哪种光源,不但能激发产⽣原⼦光谱和离⼦光谱,⽽且许多元素的离⼦线强度⼤于原⼦线强度?(A 、直流电弧B 、交流电弧C 、电⽕花
D 、⾼频电感耦合等离⼦体
3.原⼦发射光谱是由下列哪种跃迁产⽣的? ( )A 、辐射能使⽓态原⼦外层电⼦激发B 、辐射能使⽓态原⼦内层电⼦激发C 、电热能使⽓态原⼦内层电⼦激发D 、电热能使⽓态原⼦外层电⼦激发
4.下⾯⼏种常⽤的激发光源中,分析的线性范围最⼤的是 ( )A 、直流电弧B 、交流电弧C 、电⽕花
D 、⾼频电感耦合等离⼦体
5.当不考虑光源的影响时,下列元素中发射光谱谱线最为复杂的是 ( )A 、KB 、CaC 、ZnD 、Fe
6.⽤摄谱法进⾏光谱定性全分析时应选⽤下列哪种条件? ( )A 、⼤电流,试样烧完B 、⼤电流,试样不烧完C 、⼩电流,试样烧完
D 、先⼩电流,后⼤电流⾄试样烧完
7.以光栅作单⾊器的⾊散元件,光栅⾯上单位距离内的刻痕线越少,则 ( )A 、光谱⾊散率变⼤,分辨率增⾼
)B 、光谱⾊散率变⼤,分辨率降低C 、光谱⾊散率变⼩,分辨率增⾼D 、光谱⾊散率变⼩,分辨率亦降低8.⼏种常⽤光源中,产⽣⾃吸现象最⼩的是 ( )A 、交流电弧B 、等离⼦体光源C 、直流电弧D 、⽕花光源
9.下⾯⼏种常⽤激发光源中,分析灵敏度最⾼的是 ( )A 、直流电弧B 、交流电弧C 、电⽕花
D 、⾼频电感耦合等离⼦体
10.NaD 双线[λ(D 1)=55.92, 由3P 1/2跃迁⾄3S 1/2;λ(D 2)=58.95, 由3P 3/2跃迁⾄3S 1/2]的相对强度⽐I (D 1)/I (D 2)应为 ( )A 、1/2B 、1C 、3/2D 、2
11.发射光谱摄谱仪的检测器是 ( )A 、暗箱B 、感光板C 、硒光电池D 、光电倍增管
12.连续光谱是由下列哪种情况产⽣的? ( )A 、炽热固体B 、受激分⼦C 、受激离⼦D 、受激原⼦
13.发射光谱定量分析中产⽣较⼤背景⽽⼜未扣除分析线上的背景,会使⼯作曲线的下部( )A 、向上弯曲B 、向下弯曲C 、变成折线D 、变成波浪线
14.在进⾏发射光谱定性分析时,要说明有某元素存在,必须 ( )A 、它的所有谱线均要出现
B 、只要找到2~3条谱线C 、只要找到2~3条灵敏线D 、只要找到1条灵敏线
15.当浓度较⾼时进⾏原⼦发射光谱分析,其⼯作曲线(lg I ~lg c )形状为 ( )A 。A 。A、炽热的固体B、受激分⼦C、受激原⼦D、单原⼦离⼦
17.发射光谱法定量分析⽤的测微光度计,其检测器是 ( )A、暗箱B、感光板C、硒光电池D、光电倍增管
18.在发射光谱定性分析中, 当1,2级谱线出现时,8~10级谱线 ( )A、不⼀定出现B、⼀定全部出现C、有的出现,有的不出现D、个别的不出现,⼤部分出现。
19.在下⾯四个电磁辐射区域中, 能量最⼤者是 ( )A、X射线区B、红外区C、⽆线电波区D、可见光区
20.下列哪个化合物不是定影液的组分? ( )A、对甲氨基苯酚硫酸盐B、Na2S2O3C、H3BO3D、Na2SO3
21.在下⾯五个电磁辐射区域中,波长最短的是 ( )A、X射线区B、红外区C、⽆线电波区D、可见光区
22.在下⾯四个电磁辐射区域中,波数最⼩的是 ( )
A、X射线区B、红外区C、⽆线电波区D、可见光区
23.下列哪种仪器可⽤于合⾦的定性、半定量全分析测定 ( )A、极谱仪B、折光仪
C、原⼦发射光谱仪D、红外光谱仪E、电⼦显微镜
24.光量⼦的能量正⽐于辐射的 ( )A、频率B、波长C、传播速度D、周期
25.下列哪个化合物不是显影液的组分? ( )A、对苯⼆酚B、Na2S2O3C、KBrD、Na2SO3⼆、计算题(30分)
1.如果要分开钠D线5.0nm和5.6nm,则所需的棱镜分辨率为多少?有⼀3cm底边的棱镜,在可见光区(450nm)的⾊散率d n/d为
2.7×10-4nm-1,试计算在此波长下的分辨率。
2.计算2500K时,处于3p激发态的钠原⼦数对基态原⼦数之⽐(已知:从3p→3S跃迁的钠原⼦线的平均波长为5.2nm)。3.已知玻⽿兹曼常数k为1.38×10-23J·K-1,普朗克常数h为6.63×10-34J·S,光速c为3×1010cm·S-1,与钠原⼦的3S和3p能级对应的谱线波长为5.0nm,其3S和3p的统计权重之⽐为1/3。计算在⽕焰温度为3000K 时,3p激发态与3S基态的钠原⼦数的⽐值。三、问答题(20分)
1.在发射光谱法中谱线⾃吸对光谱定量分析有何影响?2.发射光谱半定量分析有哪些具体⽅法?
3.在发射光谱分析法中选择内标元素和内标线时应遵循哪些基本原则?4.请简要写出⾼频电感耦合等离⼦炬(ICP)光源的优点。原⼦发射光谱答案⼀、选择题1、C ;2、D ;
3、D ;4、D ;5、D ;6、D ;7、D ;8、C ;
9、D ;10、A ;11、B ;12、A ;13、A ;14、C ;
15、B ;16、B ;17、C ;18、B ;19、A ;20、A ;21、A ;22、C ;23、C ;24、A ;25、B 。⼆、计算题
1.解:(1)所需的棱镜分辨率为:
(2)在此波长下的分辨率为: 2.解:11Na :1s 2,2s 2,2p 6,3s 1E J =hc /λ=(6.626×10-34×3×1010)/(52×10-8)=3.372×10-19J3s能级有2个量⼦状态即S =1/2,L =0,J =1/2;所以g 0=2J +1=23p 能级有6个量⼦状态,即S =,L =1,J =2,;所以g J =∑g i ’=4+2=6,代⼊ Boltzmann ⽅程式
N J /N 0≈1.7×10-4
3.解:E =hc /λ=6.63×10-24×10-10×3×1010/(5.0×10-7)=3.38×10-19
J,⽽ N i /N 0=(g i /g 0)exp[-E i /kT ]=(3/1)exp[-3.38×10-19/(1.38×10-20×10-3×3000)]=8.54×10-4三、问答题
1.答:在发射光谱法中定量分析公式I =Ac n ⽆⾃吸时n =1,I =Ac ,有⾃吸时n <1,往往不是常数。根据公式I =Ac n 绘制2.答:通常有四种⽅法:显现法;⽐较光谱线法;均称线对法;阶数法。
3.答:在同⼀系列的标准试样和分析试样中应含有相同量的内标元素。内标元素(应不含分析元素)如果是外加的,则在分析试样中该元素原有的含量必须极微或不存在;分析元素和内标元素的挥发率必须相近,以避免分馏现象,否则发光蒸⽓云中原⼦浓度之⽐随激发过程⽽变;分析线与内标线的激发电位和电离电位应尽量相近,这样,谱线的强度⽐可不受激发条件改变的影响;分析线与内标线的波长应⽐较接近,强度也不应相差太⼤,这样可减少照相测量上引起的误差;分析线与内标线应没有⾃吸现象,并且不受其它元素的⼲扰。
31.答:温度⾼可达10000K ,灵敏度⾼可达10-9;稳定性好,准确度⾼,重现性好;线性范围宽可达 4~5 个数量级;可对⼀个试样同时进⾏多元素的含量测定;⾃吸效应⼩;基体效应⼩。210822.90
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