利用原子熒光譜線的波長和強度進行物質的定性及定量分析方法。原子蒸氣吸收特徵波長的光輻射之後，原子被激發至高能級，在躍遷至低能級的過程中，原子所發射的光輻射稱為原子螢光。
原子螢光有兩種基本類型，即共振螢光和非共振螢光。共振螢光的特點是所發射的螢光波長與吸收的光輻射波長相同。非共振螢光又可分為直躍線螢光、階躍線螢光以及熱助階躍線螢光等。原子激發到較高的激發電子態後，直接躍遷到高於基態的亞穩能級所產生的螢光為直躍線螢光。原子子在發射熒光之前由於碰撞而損失掉部分能量，然後再躍遷到低能級時發射的熒光為階躍線熒光。
原理 對於某一元素來說，原子吸收瞭光輻射之後，根據躍遷過程中所涉及的能級不同，將發射出一組特征熒光譜線。由於在原子熒光光譜分析的實驗條件下，大部分原子處於基態，而且能夠激發的能級又取決於光源所發射的譜線，因而各元素的原子熒光譜線十分簡單。根據所記錄的熒光譜線的波長即可判斷有哪些元素存在，這是定性分析的基礎。
當原子蒸氣吸收光輻射並被激發時，測量到的共振熒光輻射通量可以用下式表示：
式中ΦF為熒光輻射通量；Ω為測量熒光輻射通量的立體角；ΦA為被測原子所吸收的激發光束輻射通量；Y為熒光量子效率，即發射熒光的量子數和吸收激發光的量子數之比值；f為在原子化器中，由於再吸收而引起的熒光輻射損失校正系數。
在一定的實驗條件下，Ω和Y可視為常數。當原子濃度十分稀薄時，ΦA正比於光源強度和原子濃度，f可忽略不計。當光源強度一定、原子濃度與溶液中被測元素濃度c成正比：
ΦF＝Kc
上式為原子熒光定量分析的基本關系式，即熒光強度與元素的濃度成正比。儀器 進行原子熒光測量的儀器稱為原子熒光光譜儀，可分為單道和多道兩類，前者一次隻能測量一個元素的熒光強度，後者一次可同時測量多個元素。儀器由下述五部分組成：
輻射源 用來激發原子使其產生原子熒光。要求強度高，穩定性好。光源分連續光源和線光源。連續光源一般采用高壓氙燈，功率可高達數百瓦。這種燈測定的靈敏度較低，光譜幹擾較大，但是采用一個燈即可激發出各元素的熒光。常用的線光源為脈沖供電的空心陰極燈、無電極放電燈及70年代中期提出的可控溫度梯度原子光譜燈。采用線光源時，測定某種元素需要配備該元素的光譜燈。可調染料激光也可作為輻射源，但短波部分能量還不夠。
單色器 產生高純單色光的裝置，其作用為選出所需要測量的熒光譜線，排除其他光譜線的幹擾。單色器有狹縫、色散元件（光柵或棱鏡）和若幹個反射鏡或透鏡所組成。使用單色器的儀器稱為色散原子熒光光譜儀；不用單色器的儀器稱為非色散原子熒光光譜儀。
原子化器 將被測元素轉化為原子蒸氣的裝置。可分為火焰原子化器和電熱原子化器。火焰原子化器是利用火焰使元素的化合物分解並生成原子蒸氣的裝置。所用的火焰為空氣－乙炔焰、氬氫焰等。電熱原子化器是利用電能來產生原子蒸氣的裝置。電感耦合等離子焰也可作為原子化器，它具有散射幹擾少、熒光效率高的特點。
檢測器 測量原子熒光強度的裝置。常用的檢測器為光電倍增管。它可將光能變為電能，熒光信號通過光電轉換後被記錄下來。
顯示裝置 顯示測量結果的裝置。可以是電表、數字表、記錄儀、打印機等。
應用 定量分析應用於冶金、地質、醫藥和環境保護部門中痕量元素的測量。元素有各自的特征原子熒光光譜，根據記錄的熒光譜線可判斷哪些元素存在。原子熒光光譜法還可用來測量火焰的溫度，診斷電感耦合等離子體的特性。
展望 原子熒光光譜法具有設備簡單、各元素相互之間的光譜幹擾少和多元素可以同時測定等優點，是一種有潛力的痕量分析方法。今後的任務是發展新的光源和尋找更理想的原子化器。
參考書目
V.Sychra，et al.，Atomic Fluorescence Spectros-copy，Van Nostrand Reinhold Co.，London，1975.