В конструкционной стали

Для определения содержания легирующих компонентов в конструкционной стали одним из основных является метод атомной эмиссионной спектроскопии, основанный на атомарных спектрах излучения.

Испускание света атомами происходит за счет изменения энергии атомов. Атомы могут обладать только строго определенными дискретными запасами внутренней энергии: Е_о, Е₁, Е₂ и т.д. Это означает, что атомы не могут иметь энергию, промежуточную между Е_о и Е₁ или между Е₂ и Е₁ и так далее.

В невозбужденном, нормальном состоянии атомы обладают минимальной энергией Е_о. Если атому сообщить дополнительную энергию, то атомы возбуждаются, то есть переходят на более высокий энергетический уровень: Е₁, Е₂ и так далее.

Через очень короткое время (~ 10^-8 с) атом самопроизвольно возвращается в нормальное или какое-либо более низкое возбужденное состояние. Освобождающаяся при этом энергия ΔЕ излучается в виде светового кванта:

где h – постоянная Планка; – частота электромагнитного излучения.

Каждому единичному переходу электрона (единичному излучению кванта энергии) соответствует одна спектральная линия в спектре атома.

Спектр атома – это набор спектральных линий, расположенных в соответствии с их длинами волн. В спектре атома Fe до 10000 спектральных линий.

Так как строение каждого атома индивидуально, то его спектр – индивидуальная характеристика, которая служит целям качественного и количественного анализа. Атомно-эмиссионная спектроскопия основана на изучении линейчатых спектров излучения.