试样在激发光源的作用下，蒸发进入等离子区内，随着试样蒸发的进行，各元素的蒸发速率不断地变化，以致谱线强度也不断变化。各种元素以谱线强度或黑度对蒸发时间作图，称为蒸发曲线。图2-16为电弧法不同元素的蒸发曲线。由图可看出，各种元素的蒸发行为很不一样：易挥发的物质先蒸发出来，难挥发的物质后蒸发出来。试样中不同组分的蒸发有先后次序的现象称为分馏。在进行光谱分析时应选择合适的曝光时间。试样的蒸发速率受许多因素的影响，如试样成分、试样装入量、电极形状、电极温度、试样在电极内产生的化学反应、电极周围的气氛等。在试样内加入的一些添加剂等，也影响试样蒸发速率。
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物质蒸发到等离子区，进行原子化还可能电离。气态的原子或离子在等离子体内与高速运动的粒子碰撞而被激发，发射特征的电磁辐射。与粒子高速热运动碰撞而引起的激发为热激发。与电子的碰撞所引起的激发为电激发。现在所使用的光源，主要是热激发，也夹杂有电激发。