原子吸收仪器专业知识介绍

  Baike ·  2011-09-01 09:10  ·  15165 次点击
原子吸收的仪器,顾名思义,是和原子相关的。原子要吸收什么?这个问题很简单,自然是光。
但为什么原子会吸收光呢?因为原子好象一个饥饿的人要吃饭,原子总是要吸收和补充能量,而光是带能量的,所以原子要吸收光(说复杂一点,就是这个世界基本上所有的物理量都存在一个最小的数值,叫做下限,原子的能量存在下限,叫做基态,原子吸收了光的能量,会从低能量跑到高能量,至于怎么跑上去的,花了多少时间,则是说不清楚的)。
这背后的物理叫做量子力学,是1926年就已经基本建立了相当模糊的理论体系,建立这个理论的人是一帮很年轻的小伙子,其中最高深莫测的是海森堡。海森堡之所以高深莫测,是因为他的脑子很乱,当时他也看见原子发的一系列光谱,比如原子吸收光谱仪。有一些峰出现在特定的波长。但是,海森堡很迷惑,到底是什么样的动力学理论可以来描述这些光谱的行为?
海森堡当时的脑子是很乱的,他企图建立一个描述光谱行为的动力学理论,在犹豫中徘徊,他当时在24岁左右,博士期间是研究流体力学的湍流问题,基本上就是研究原子吸收仪器的那个喷嘴喷出来的高速气流的原理性的东西,很是困难。
同时他也研究光谱的行为,也很糊涂,换句话说,他要研究为什么铜灯的光谱在324纳米的地方会出现一个峰。而不是在333纳米的地方有一个峰。海森堡同时研究湍流和光谱,有点走火入魔,但他还是懂一点数学的,当时他很是喜欢傅里叶分析,于是,打算铤而走险。
海森堡那些年来,人
与花皆不好,不好的原因在于,他的博士论文和课题做得很糟糕,他搞的那个湍流是一个世纪性的难题,一直到今天都不可解,所以,海森堡差点拿不到博士学位。勉强毕业以后,他逃之夭夭,从慕尼黑跑到了哥廷根,跟当时的一个物理学家叫波恩的混日子。
这个时候,我们在以前已经讲过,海森堡做学问的态度已经有了微妙的变化,也许是湍流对他的打击实在是太大了,他的脑子变得糊涂,写得文章很多人都看不懂了。但他内心深处还是有一个问题,那就是为什么铜灯在324纳米处会出现一个峰?这个问题在现在看来,相当于是要解量子力学的方程,把铜原子的能量谱给解出来。但当时还没有量子力学,海森堡对已经存在的学问,都莫衷一是,他手里有的数学也比较有限,玩得滚瓜烂熟的一套招数,就是傅里叶分析。
傅里叶分析是很有效的数学工具,对于仪器应用的分析人士来说,这个数学工具大致可以通过紫外分光光度计(UV)里的光栅来实现。换句直白的话说,海森堡当时已经很明白光栅背后的数学。
光栅的一个重要的特点就是把复合光按照波长分解成为各种颜色的光,傅里叶分析也是同样的道理:把一个函数分解成为各种“颜色”的周期函数之和。其实,更广义一点来说,人的耳朵也是对声波做了分解,所以我们可以听到这个世界上不同频率的声音。

1 条回复

洮水流珠  2012-03-22 08:26
有特点的理解

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