Atomic Emission Spectroscopy (AES) on analyyttinen tekniikka, joka mittaa näytteen atomien energiaa. Keskeistä tässä menetelmässä on energian lisääminen näytteeseen nähdäkseen, mitä tapahtuu jo olemassa oleville atomeille. Yksittäiset elementit tuottavat hieman erilaisia valosäteitä sen jälkeen, kun ylimääräinen energia muuttaa väliaikaisesti atomia. Atomisäteilyspektroskopiakoneen lukijaosa tunnistaa näytteestä tulevan valoenergian, ja koneen tietokoneosa laskee näytteen yksittäisten elementtien pitoisuudet tulevan valon aallonpituuksilta.
Jokainen elementti maailmassa yksinkertaisimmillaan on yksi atomi, vaikka monet esiintyvät luonnossa useina atomeina, jotka ovat tarttuneet yhteen tai yhdessä muiden alkuaineiden kanssa. Atomit ovat pieniä hiukkasia, joissa on tyypillisesti pieniä hiukkasia, joita kutsutaan protoneiksi ja neutroneiksi, jotka ovat kiinni toisiinsa ytimessä. Jopa pienemmät hiukkaset, joita kutsutaan elektroneiksi, kiertävät ydintä jatkuvasti.
Elektronit liikkuvat ytimen ympäri tietyllä tavalla. Samalla tavalla kuin halkaisijaltaan erilaiset hulavanteet, elektronit kiertävät vain tiettyjä halkaisijoita, toiset pienemmillä ja toiset suuremmilla orbitaaleilla. Hyödyllisesti atomiemissiospektroskopiaa varten jokainen elektroni voi kuitenkin hypätä korkeammalle kiertoradalle, jos ympäristöenergiaa on riittävästi.
AES -analyysinäytteet sisältävät usein alkuaineiden ja yhdisteiden, kuten maaperän, seoksia. Atomipäästöspektroskopiakone voi kuitenkin lukea vain yksittäisiä atomeja. Siksi, kun analyytikko valmistelee näytteen AES -testausta varten, hänen on hajotettava kaikki yhdistemolekyylit vapaiksi atomeiksi. Yleensä analyytikko muuttaa näytteen aerosoliksi lisäämällä energiaa lähteistä, kuten uuneista, laserista tai kipinöistä.
Näytteen hajottavan lähteen lisäenergia on myös energiaa, joka vaikuttaa näyteelementtien elektroneihin. Lisäenergian avulla elektronit hyppäävät korkeammille kiertoradille. Kun ne putoavat alas energian haihtumisen jälkeen, lähteestä varastoitu energia lähettää valofotoneja. Fotonit ovat kuin pieniä energiapaketteja.
Jokaisessa spektroskopiakoneessa on ilmaisin, joka tunnistaa energian läsnäolon ja välittää tiedot tietokoneohjelmalle, joka muuntaa raakatiedot selkeämmiksi kuvauksiksi. AES -koneen tapauksessa ilmaisin lukee yksittäisten fotonien läsnäolon ja voimakkuuden. Intensiteetti liittyy valon aallonpituuteen, ja jokaisessa näytteessä olevassa elementissä on erottuva joukko fotoneja, jotka tuottavat tiettyjä aallonpituuslukemia. Fotonien perusteella kone voi siis selvittää, mitkä elementit ja kuinka paljon kustakin niistä on läsnä yksittäisessä näytteessä.
Toinen menetelmä näytteiden elementtikoostumuksen analysoimiseksi on atomien absorptiospektroskopia (AAS.). Tämä toimii samoilla periaatteilla kuin AES, mutta sen sijaan, että kone lukisi jännitteisen näytteen lähettämän valon, kone lukee näytteen absorboiman valoenergian määrän ilmoitus näytteen elektronien tyypistä ja määrästä. AAS soveltuu kaasunäytteille.