分析测试方法

目录 1 拼音 2 注解 1 拼音 guāng pǔ fēn xī 2 注解 光谱分析是光谱化学分析的简称。根据物质所发生的光谱束测定该物质组成的分析方法。光谱可分发射光谱和吸收光谱。前者由火焰、电弧或电火花直接激发试样所产生。用特征谱线的波长来确定被测物质所含元素的种类，称为光谱定性分析；用特征谱线的强度来确定被测物质所含元素的数量，称为光谱定量分析。该法具极高的灵敏度和准确度。后者是由通过被测物质吸收及所产生的光。根据光源波长的不同，可分可见吸收光谱、紫外吸收光谱和红外吸收光谱。光谱分析常用于中药化学成分的分析。

光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成 和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱 学为基础建立起的分析方法。包含三个主要 过程：①能源提供能量；②能量与被测物质 相互作用；③产生被检测讯号。光谱法分类 很多，用物质粒子对光的吸收现象而建立起的 分析方法称为吸收光谱法，如紫外-可见吸收 光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法 等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射 光谱法，如原子发射光谱法和荧光发射光谱法 等。由于不同物质的原子、离子和分子的能级 分布是特征的，则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标，以 物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐 标所描绘的图像，称为吸收光谱或发射光谱。 可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其 进行定性分析，根据光谱强度进行定量分析。

光谱分析是光谱化学分析的简称。根据物质所发生的光谱束测定该物质组成的分析方法。其优点是灵敏，迅速。历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等。根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱，被测成分是分子的则称为分子光谱。物理原理：任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态。原来提供能量的光经分光后谱线中缺少了一些特征光谱线，因而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

　　1、光谱分析包括对物质发射光谱、吸收光谱、荧光光谱分析等，也包括不同波长段如可见、红外、紫外、X射线光谱分析等。 　　2、光谱就是分子、原子甚至原子核运动中各能级间的跃迁所吸收或发射的光子，根据光子的能量或波长来分析物质的存在和浓度的技术就是光谱分析术。 　　3、具体包括：核运动的核磁共振谱、化学键振动产生的振动光谱，红外光谱和拉曼光谱，、价层电子跃迁所产生的紫外，可见光谱吸收光谱以及荧光光谱、原子的内层电子跃迁所产生的X-射线荧光光谱、原子核跃迁产生的穆斯堡尔谱。

光谱分析原理是利用物质与光的相互作用，通过研究物质对不同波长光线的吸收、散射、发射等特性，获得物质的结构、组成和性质信息的一种手段。在光谱分析中，常用的方法包括原子吸收光谱、原子发射光谱、分子吸收光谱、拉曼光谱、荧光光谱等。其中，原子吸收光谱和原子发射光谱是最为常见的两种光谱分析方法。原子吸收光谱利用物质中原子对特定波长的光吸收而产生特征吸收光谱线的原理，来确定样品中某些元素的含量和存在形态。而原子发射光谱则是利用激发原子后所产生的特定波长的发射光谱线，来识别和分析样品中的元素。分子吸收光谱则是将样品溶解或稀释后，使用可见光或紫外线照射样品，通过测量样品对光的吸收程度，来鉴别和分析样品中的化合物。光谱分析的特性：1、高灵敏度：光谱分析技术可以达到非常高的灵敏度，能够检测到非常微小的物质浓度变化。2、高分辨率：不同物质对于光的吸收、发射和散射等特征会呈现出独特的光谱图像，光谱分析可以通过对这些特征的解析来进行定量和定性分析。3、非破坏性：相比于其他化学或物理分析方法，光谱分析是一种非破坏性的分析技术，样品不需要被摧毁或改变结构就可以进行测试。4、多元素检测：光谱分析可同时检测多种元素和化合物。5、无需样品准备：在某些情况下，光谱分析不需要对样品进行任何处理或准备即可完成测试。6、快速分析：某些光谱分析技术可以快速得到结果，适用于实时监测、流程控制、在线分析等场合。

什么光谱？基本都是吸收波长或者波数是确定的。

三种常用的光谱分析方法如下：光谱分析法指的是物质的一类分析方法，主要有原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法等。光谱分析又可分为分子光谱和原子光谱。它主要是利用分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。光谱分析法具有分析速度较快、操作简便 、不需纯样品、可同时测定多种元素或化合物、选择性好 、灵敏度高、样品损坏少等优点，当然它也有一定的局限性。如：光谱定量分析应建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致。物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外——可见吸收光谱，利用紫外——可见吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外——可见分光光度法。其光谱是由于分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。其在饲料加工分析领域应用相当广泛，特别是在测定饲料中的铅、铁、铅、铜、锌等离子的含量中的应用。荧光分析也是近年来发展迅速的痕量分析方法，该方法操作简单、快速、灵敏度高、精密度和准确度好，并且线形范围宽，检出限低。

光谱分析参照的是光谱对研究物品的作用；能谱分析参照的是能量对研究物品的作用。光谱分析是根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法．其优点是灵敏，迅速．通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等．根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。能谱是利用光电效应的原理测量单色辐射从样品上打出来的光电子的动能（并由此测定其结合能）、光电子强度和这些电子的角分布，并应用这些信息来研究原子、分子、凝聚相，尤其是固体表面的电子结构的技术。对固体而言，光电子能谱是一项表面灵敏的技术。虽然入射光子能穿入固体的深部，但只有固体表面下20～30埃的一薄层中的光电子能逃逸出来（光子的非弹性散射平均自由程比电子的大10～10倍）, 因此能谱反映的是固体表面的信息。

分类: 教育/科学 解析: 现代近红外光谱（NIR）分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。 近红外区域按ASTM定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，是人们最早发现的非可见光区域。由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡” 了近一个半世纪。直到20世纪50年代，随着商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作，使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，从此，近红外光谱进入了一个沉默的时期。80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，除一些专业分析工作人员以外，近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注，并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术（近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型）的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮，国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国，想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来，近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。 现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。与常规分析技术不同，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型（标定模型）来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤：一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱；二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组分或性质数据；三是将测量的光谱和基础数据，用适当的化学计量方法建立校正模型；四是未知样品组分或性质的测定。由近红外光谱分析技术的工作过程可见，现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求，是缺一不可的。 与传统分析技术相比，近红外光谱分析技术具有诸多优点，它能在几分钟内，仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量，即可完成其多项性能指标的测定（最多可达十余项指标）。光谱测量时不需要对分析样品进行前处理；分析过程中不消耗其它材料或破坏样品；分析重现性好、成本低。对于经常的质量监控是十分经济且快速的，但对于偶然做一两次的分析或分散性样品的分析则不太适用。因为建立近红外光谱方法之前必须投入一定的人力、物力和财力才能得到一个准确的校正模型。 近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。加之其独有的诸多优点，决定了它应用领域的广阔，使其在国民经济发展的许多行业中都能发挥积极作用，并逐渐扮演着不可或缺的角色。主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等；在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等；在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量；亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。

光谱分析的三个基本过程是能源提供能量、能量与被测物相互作用、产生被检测信号。一、能源提供能量。1、摄取适当的能量是运动员饮食的基础，因为它有助于优化身体功能，同时也决定着宏量营养素和微量营养素的摄取能力，并协助调控身体成分。2、人体就像一个努力运转着的高效工厂，通过消化、吸收和代谢，将从食物当中摄取的化学能量，转化为肌肉收缩所需要的动能。3、同时也可以利用这种化学能量来合成新的产物，如化学信使或结构蛋白，并将部分能量储存在糖原和脂肪组织中，而且还有助于废物排出。二、能量与被测物相互作用。1、反射定律指光射到一个界面上时，其入射光线与反射光线成相同角度。光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射。2、而反射时会出现以下情况，反射线跟入射线和法线在同一平面内。反射线和入射线分居法线两侧，并且与界面法线的夹角相等。反射角等于入射角。3、BRDF描述了入射光线经过某个表面反射后如何在各个出射方向上分布这可以是从理想镜面反射到漫反射、各向同性或者各向异性的各种反射。三、产生被检测信号。1、可能是电脑显示器的数据线接触不良，排线出现松脱导致的故障。2、电脑显示屏的屏线折断或者接触不良，就造成没有图像信号传送到屏幕上显示，出现检测信号线或导致黑屏现象的发生。3、这种情况可以检查屏幕的数据线和屏幕排线是否出现问题，如果出现了断线或乱线的情况，可以让专业维修的人员重新插好屏线、更换屏线，或者更换电脑屏幕。

1、光谱分析仪，是一种用于测量发光体的辐射光谱，即发光体本身的指标参数的仪器。2、峰位分析：观察荧光光谱图中的峰位，确定荧光峰的位置和强度。荧光峰的位置和强度可以提供有关荧光物质的化学和物理性质的信息。荧光光谱峰面积计算：荧光峰的面积可以用来计算荧光物质的浓度，这对于定量分析非常有用。3、准备材料：光谱图红外光谱分析用来研究分子的结构还有化学键，也可以作为表征以及鉴别化学物种的方法。它的高度特征性，分析鉴定还需要图谱。图谱的纵坐标是吸收强度，也可用峰数，峰位，峰形，峰强来进行描述。4、光谱图的看法如下：光谱图，横坐标多为波长（频率）纵坐标为强度，或者相对强度等光谱图有3个最为重要的信息。第一：峰值，在哪个波长（频率），强度达到了峰值。

什么是光谱？ 在物理学中，牛顿的色散实验告诉我们：太阳光（白色光或者叫复色光）经过三棱镜后，可以被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这是由于各种单色光在玻璃介质中折射率（或者叫折射角）不同。这是一个连续分布的彩色光谱，红色到紫色，相应的波长由0.77μm到0.39μm，波长是逐渐缩短的，当然，频率是逐渐增大的。这是人眼所能感觉到的可见光部分。实际上，红光之外的是波长更长的红外线，紫光之外则是波长更短的紫外线，不能为肉眼所觉察。可见光谱属于电磁波谱中肉眼可见的一部分。 科学家把单色光按照波长（或频率）大小依次排列的图案叫光谱。 光谱的产生 。原子内部运动的电子由较高能级向较低能级跃迁的过程产生了光波。由于各种物质原子内部电子运动情况有所不同，因此，它们向外辐射的光波不同。 研究不同物质的发光和吸收光的情况，有重要的理论和实际意义，已成为一门专门的学科-- 光谱学 。 光谱种类 有：按产生方式，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。 发射光谱 ，物体自行发光形成的光谱。发射光谱又分为线状光谱、带状光谱和连续光谱。 线状光谱主要产生于原子，由不连续的亮线组成；带状光谱主要产生于分子，由密集的某个波长范围内的光组成；连续光谱是白炽的固体、液体或高压气体产生的，由连续分布的一切波长的光组成。如电灯丝的光、炽热钢水发出的光。 吸收光谱 。在白光通过气体时，气体会吸收掉与本气体特征谱线波长相同的光，从而使连续光谱中出现了暗线。 散射光谱 。又叫拉曼光谱或拉曼散射光谱。光照射到物质上发生非弹性散射，产生了比激发光波波长要长和短的新光波。 按产生本质，光谱可分为分子光谱与原子光谱。 分子光谱 （又叫做带状光谱）。分子中，电子态、振动态、转动态的能量各有不同，在分子电子态之间跃迁的过程中，常伴有振动跃迁和转动跃迁，从而形成许多光谱线聚集在一起。 原子光谱 （又称线状光谱）。在原子中，被激发处于较高能态的电子在回到能量较低的轨道时，以光的形式释放出能量。原子光谱是由一些不连续的亮线所组成。 光谱的应用 。由于每种原子都有自己的特征谱线，利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构，或对样品所含的成分进行定性和定量分析。通过对分子光谱的研究可以了解分子的结构。 光谱分析。根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，叫做 光谱分析 。可以灵敏到某种元素在物质中的含量达到10^-10克。在地质勘探和分析研究天体的化学成分有重要作用。

光谱定量分析依据的是光谱中出现的分析元素的谱线强度，因而测量谱线的强度是进行定量分析的基本环节。7.3.3.1 定量分析原理在一定的实验室条件下(且不考察激发源中待测元素的化学反应)，谱线强度可表示为I=aCb或lgI=lga+blgC式中：I为分析线强度；C为试样中元素的质量浓度；a为比例系数；b为自吸系数。此式为光谱定量分析的基本关系式，也称赛伯—罗马金公式。试样的蒸发与激发条件，以及试样的组成与形态都会影响赛伯—罗马金公式中的比例系数，即影响谱线的强度，而在实际工作中要完全控制这些因素有一定的困难。因此，用测量谱线的绝对强度进行分析，难以获得准确的结果，因而一般采用内标法进行光谱的定量分析。7.3.3.2 内标原理和内标元素的选择(1)内标原理内标法是应用分析线和内标元素的内表现的强度比(即相对强度)测定含量。这一对谱线称为分析线对。只要内标元素及分析线对选择合适，各种条件因素的变化对分析线对的影响基本上是一样的，其相对强度也基本不会变化，分析的准确度将得到改善，这就是内标法的优点。设被测元素和内标元素的含量分别为C和C0，分析线对的强度分别为I和I0，自吸系数分别为b和b0。则现代岩矿分析实验教程分析线对的强度比为现代岩矿分析实验教程由于C0一定，b0也一定，而且各种条件因素对和影响基本相同，所以现代岩矿分析实验教程式中A为常数，即现代岩矿分析实验教程上式为内标法光谱定量分析的基本公式。以lgR为纵坐标，为lgC横坐标绘制校准曲线。(2)内标元素和内标线的选择内标元素及内标线的选择，对定量分析的准确度和精密度影响很大。一般应从下面几点进行考虑:1)若内标元素是外加的，则该元素在分析试样中应该不存在，或含量极微可忽略不计，以免破坏内标元素量的一致性。2)被测元素和内标元素及它们所处的化合物必须有相近的蒸发性能，以避免“分馏”现象发生。3)分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近(激发电位和电离电位相等或很接近的谱线称为“均称线对”)。分析线对应该都是原子线或都是离子线，一条为原子线而另一条为离子线是不合适的。4)分析线和内标线的波长要接近，以防止感光板反衬度的变化和背景不同引起的分析误差。分析线对的强度要合适。5)内标线和分析线应选择无自吸或自吸很小的谱线，并且不受其他元素谱线的干扰。7.3.3.3 缓冲剂采用电弧粉末法进行光谱定量分析时，往往在试样中加入某些物质(如元素的氧化物、盐类、碳粉、金属粉末等)，以稳定弧烧，控制电弧温度和元素的蒸发行为，降低被测元素的检出限、提高测定的准确度和精密度，这些物质统称为缓冲剂。(1)缓冲剂的作用A.稳定电弧温度当电离能不同的几种元素同时从电极孔中蒸发时，弧焰温度主要由进入放电区最低电离能的元素所决定；如试样中存在大量碱金属和碱土金属时，由于其电离能较低，可获得一个稳定的、温度较低的弧焰，从而减少标准和试样组分不一致对激发条件的影响。B.控制被测元素和内标元素的蒸发行为在实际工作中，应根据不同的分析要求，选用不同的缓冲剂，如分析易挥发元素和某些中等挥发元素，希望其提前蒸发，以减少基体元素的干扰、降低谱带背景、降低检出限，此时应选用的缓冲剂就要起到使被测元素提前蒸发、抑制基体元素蒸发的作用；如分析难挥发元素，则希望易挥发和中等挥发元素尽量提前蒸发，使难挥发元素滞后集中蒸发，以便降低检出限和背景。具体来说，缓冲剂在电极孔穴中的反应是极其复杂的，只能遵守一般规则，并在实践中加以探索。C.稀释试样由于地质试样组分复杂多变，加入大量缓冲剂后，可以稀释试样和标准样，使组分更趋一致，有利于防止试样激发时喷溅，提高弧烧的稳定性；有利于减少组分的影响和降低背景；有利于提高分析结果的准确度和精密度。(2)缓冲剂的选择选用缓冲剂时，必须注意下述问题:1)用作缓冲剂的物质应预先经过检查，确实不含被测元素与过量的内标元素。2)应具有增强被测元素谱线的作用，这是测定微量元素必须首先考虑的措施。3)可使被测元素与内标元素的蒸发行为一致，以减少因激发条件变化影响准确度和精密度。4)能消除或减少试样喷溅现象，稳定弧烧；能消除或减少试样组分变化对分析结果的影响。5)缓冲剂的辐射背景要浅，所产生的谱线不应干扰分析线对。6)缓冲剂应具有稳定的物理化学性质，便于研磨保存；应避免用剧毒或放射性物质。7.3.3.4 试样的蒸发特性(1)电极孔穴中试样的蒸发装有试样的碳电极在起弧以后，有些试样会喷溅，有些试样会很快成为熔融状态，后者中的各物质按其熔点和沸点依次蒸发进入放电隙，有些物质直接升华，有些物质在未达到沸点时就发生分解、氧化、还原或复合转化等反应而发生化学状态的改变。总之，试样物质在电极中的蒸发过程极其复杂。可以利用元素的分馏效应来改善分析的检出限和准确度。例如，在分析易挥发元素时，可以利用分馏效应，采用截取曝光的办法，降低谱带背景，避免不同元素对谱线强度的影响及谱线之间的干扰；分析难挥发元素时，则可以采取浓缩的办法，使基体元素先蒸发出来，然后再曝光，也可达到上述目的。但是，分馏效应也会给分析工作带来困难。例如，引起弧焰中蒸气成分、浓度以及弧温的不断改变，导致谱线强度的急剧变化，影响摄谱的再现性。为此，可选用小而浅的电极孔穴，或者往试样中加入碳粉，以阻止熔珠的形成，从而减弱或消除元素的分馏效应。试样的蒸发速度与试样成分、试样装入量和电极温度有关。电极的温度则由电流、电极形状、试样成分以及电极周围的气氛所决定。试样从电极孔穴中蒸发时，产生热扩散以及化合物的分解、氧化、还原、复合等反应，对元素进入放电隙的速度和持续时间有显著影响，并直接影响谱线强度。(2)元素从电极孔穴中的蒸发顺序各元素从石墨电极孔中蒸发的顺序相当复杂，特别是矿石和矿物试样，由于成分的不同、结构上的差异，对元素从电极小孔中蒸发的顺序影响很大。一般硅酸盐岩石及土壤中各元素的蒸发顺序为:[Hg、Se、Te、As、Sb、Bi、Cd、P、Tl、In、Sn、Pb、Zn、Ge、Ga、Ag、Cs、Rb]，[B、Cu、Li、Na、K]，[Mn、Eu、Yb、Au、Sr、Ba、Re、Mo、W、Sm、Ca、Mg]，[Si、Cr、Be、Fe、Co、Ni、Ho、Tb、Dy、Pb]，[U、Er、Gd、Tm、Y、Pr、Nd、Ce、La、Sc、V、Ti、Pt]，[Mo、Th、Zr、Nb、Hf、Re、W、Ta]。7.3.3.5 试样喷溅的消除有些试样在起弧后，由于电极头急剧灼烧，粉末试样未能很快形成熔珠而被试样中分解出的气体从孔穴中带出。一般采取下列办法加以防止：若试样中有较多的水分，可在试样电极上滴加一滴蒸馏水或糖水(含蔗糖20%)，烘干使其黏结即可；若试样含有较多的有机物，可将试样放入高温炉灰化；若系碳酸盐类试样，可滴加少量稀盐酸使其预先分解。有的试样形成熔珠后，从孔中跳出或成小熔珠四处飞溅，可能是由于试样中的Fe、Mn、Mg含量较高，因熔珠表面的氧化膜阻滞了熔珠内部物质顺利蒸发而引起的迸发，可在试样中混入等量或两倍量的碳粉或石英粉防止。Al、Si含量较高的试样，在弧烧后期，熔珠易从电极头滚落，防止办法是增加电极孔穴的壁厚，或在电极孔底部垫入少量碳粉，或在试样中混入碳粉以防止熔珠的形成。

金属的光谱分析法是指通过分析样品的光谱特性来定量其中不同元素的含量。以较为先进的直读光谱仪为例，具体分析过程包括：1.通过电容火花放电的方式使被测金属表面蒸发形成原子蒸汽，由于受到高能激发，这些原子的核外电子会从基态跃迁到激发态，由于激发态的电子处于不稳态，会跃迁回基态，并放出光子，形成光源。2.不同的元素其发出的光子特征波长不一样。将光源的光通过分光系统分光后，由光电检测器检测各个元素特征波长上的光强，光强的大小就表示该元素含量的高低。与化学分析法相比，光谱分析的突出优点在于全元素同时分析，分析速度快，通常在30秒内可以报出所有元素的含量，并且由于全自动分析，分析准确度高。而化学分析则不同的元素需要采取不同的分析方法，速度极其慢，而且测定结果受外围环境以及操作员操作水平限制，重复性和准确度较差。国内目前能制备大型的直读光谱分析仪，价格一般20w左右，江苏没有生产商。大型仪器的缺点在于运行维护成本高，占地面积大，对外界环境的要求高，不适用于中小企业的使用。小型光谱仪目前国内正处于研制阶段，尚未有商业成型的仪器。国外的小型光谱仪售价一般在40w左右。

吸收光谱是根据待测元素的特征光谱,通过样品蒸汽中待测元素的处于基态吸收被测元素的光谱后被减弱的强度计算其含量。它符合郎珀-比尔定律: A= -lg I/I o= -lgT = KCL 式中I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。物理原理为： 任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。 如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量

色谱又称色层法或层析法，是一种物理化学分析方法，它利用不同溶质（样品）与固定相和流动相之间的作用力（分配、吸附、离子交换等）的差别，当两相做相对移动时，各溶质在两相间进行多次平衡，使各溶质达到相互分离。光谱（spectrum） ：是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。光谱中最大的一部分可见光谱是电磁波谱中人眼可见的一部分，在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光。光谱并没有包含人类大脑视觉所能区别的所有颜色，譬如褐色和粉红色。两者区别:按波长区域不同，光谱可分为红外光谱、可见光谱和紫外光谱；按产生的本质不同，可分为原子光谱、分子光谱；按产生的方式不同，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱；按光谱表观形态不同，可分为线光谱、带光谱和连续光谱。色谱只是从红色到紫色之间一系列过渡色只有液相色谱法，如果是色谱的话根本上与液相毫无关系。

物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外——可见吸收光谱，利用紫外——可见吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外——可见分光光度法。其光谱是由于分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。其在饲料加工分析领域应用相当广泛，特别是在测定饲料中的铅、铁、铅、铜、锌等离子的含量中的应用。荧光分析也是近年来发展迅速的痕量分析方法，该方法操作简单、快速、灵敏度高、精密度和准确度好，并且线形范围宽，检出限低。

定量的根据是朗伯比尔定律。定性的依据是吸收曲线的特征值以及整个吸收曲线的形状。紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10~800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。

主要用来测定阳离子在溶液中的相对浓度，需要与样品浓度 背景接近的标样来比较，也可以间接测定阴离子浓度，有锐线光谱优势，缺点是要用不同的阴极射线元素灯。

光色波长λ(nm)区间 代表波长红（Red）780～630--700橙（Orange）630～600---620黄（Yellow）600～570---580绿（Green）570～500---550青（Cyan）500～470---500蓝（Blue）470～420---470紫（Violet）420～380---420

原子光谱是指由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列光所组成的光谱。原子光谱的不连续表明了电子的能量是量子化的，对原子光谱的研究是探索原子核外电子排布的重要手段之一。稀薄气体发光是由不连续的亮线组成，这种发射光谱又叫做明线光谱，只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱．明线光谱中的亮线叫做谱线，各条谱线对应于不同波长的光．稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱．明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子光谱．连续光谱是光谱的一种，与明线光谱不同，包含从红到紫的各种色光，色光之间没有明确的界线。吸收光谱是指连续光谱通过某种物质后，光谱不再连续或者部分光谱缺失，那么缺失的那部分称作该物质的吸收光谱。白炽灯，月亮反射的太阳光都是连续光谱。

由于各种元素原子结构的不同，在光源的激发作用下，都可以产生特征的光谱，其波长是由每个元素的原子性质所决定的。如果某个样品经过激发、摄谱，在谱片上有几种元素的谱线出现，就证明该样品中含有这几种元素。这样的分析方法，就称为光谱定性分析。试样中所含元素只要达到一定的含量，都可以有其特征谱线被摄谱记录在感光板上。摄谱法操作简单、耗费很低、快速，在几小时内可以将含有数十种元素的多个样品定性检出，是目前进行元素定性分析的最好方法。7.3.2.1 元素的光谱分析灵敏度光谱分析的灵敏度，有绝对灵敏度与相对灵敏度两种表示方法。所谓绝对灵敏度，就是能检出某元素所需要的该元素的最少的质量；相对灵敏度则表示能检出的某元素在样品中最小的质量分数。不同元素的光谱分析绝对灵敏度与相对灵敏度与下列因素有关:1)分析元素是否易于激发，其辐射的光谱有没有足够的强度。2)元素的电离电位的大小。一般来说，电离电位大的元素，其分析灵敏度低；而电离电位小的元素，其分析灵敏度高。3)光谱定性分析方法、所用摄谱仪、光源、样品引入分析间隙的方法及其他实验条件等因素对分析灵敏度都有一定的影响。光谱定性分析中必须注意的是，在某个样品的光谱中没有某种元素的谱线，并不表示在此样品中该元素绝对不存在，而仅仅表示该元素的含量低于检测方法的灵敏度。要确定某一元素在样品中是否存在，必须在该样品的光谱中辨认出其分析线，而谱线能被辨认出的前提是谱线加背景的总强度在一定程度上要超过背景的强度。背景的来源主要是光学仪器内部的散射光、样品或碳的颗粒在高温下发射的连续光谱及分子光谱。背景太大，使谱线难以辨认；背景太小，甚至没有背景，含量低的元素的谱线又不出现。所以，在光谱定性分析中应当保持足够的曝光量，使背景刚刚出现为最好。应用光谱方法，在理论上能对所有元素进行定性分析，但实际上应用直流电弧作为激发光源，一般只能分析 Ag、Al、As、Au、B、Ba、Be、Bi、C、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、F、Fe、Ga、Ge、Hf、Hg、Ho、In、Ir、K、La、Li、Lu、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、Os、P、Pb、Pd、Pr、Pt、Ra、Rb、Re、Rh、Ru、Sb、Sc、Si、Sm、Sn、Sr、Ta、Tb、Te、Tn、Ti、Tl、Tm、U、V、W、Y、Yb、Zn、Zr等元素。用交流电弧及高压电火花也可进行以上元素的光谱定性分析。7.3.2.2 摄谱前的准备(1)电极光谱分析金属或合金样品时，常以样品本身作为电极，对于粉末或溶液状态的样品，经常用碳或石墨棒作为电极。进行光谱定性分析，最方便的就是使用石墨电极小孔法。在光谱分析工作中经常使用光谱纯石墨电极。在进行光谱定性工作以前，对于不同来源的石墨电极中残存有哪些杂质，应先进行光谱定性检查。(2)摄谱仪的选择定性分析选用的摄谱仪，最理想的情况是样品中所有需要分析元素的分析线都能在一张谱片上出现。当然还要求摄谱仪有足够的分辨率，使相邻的谱线也能够分开。如果样品中含有元素较多，所摄光谱十分复杂，就要选用色散率足够大的大型摄谱仪。但是，大型摄谱仪的主要缺点是一次摄谱只能摄取较小的波长范围，一个样品必须摄谱多次，方能包括分析所需的全部波长范围。如果样品成分很简单，也可用较小色散率的仪器。(3)光源的选择在光谱定性分析工作中，最常用的是直流电弧光源，采用阳极激发，可以激发约70种元素，且灵敏度高。用石墨电极小孔法进行定性分析，直流电弧在燃烧时，每个元素都将从电极孔穴中按顺序蒸发到弧焰中去，这种现象叫元素的选择激发或分馏。虽然这种现象在其他激发光源中也存在，但在直流电弧的阳极激发中更为明显。定性分析中恰好可以利用直流电弧这一特点，将易挥发元素和难挥发元素在燃弧的不同时间曝光而分别摄谱，避免互相干扰，以便于检测。为了降低背景、获得最大的灵敏度，应注意在使用石墨电极小孔法进行定性分析时，电弧电流愈大，产生氰带愈强烈，背景愈大；同时，如石墨电极直径愈大，电极壁愈厚，以及样品中混合石墨粉较多时，则在燃弧过程中消耗碳较多，从而引起背景值增大。7.3.2.3 定性分析中的注意事项光谱定性分析，要求能够正确地确定被分析样品中含有哪些元素，因此在操作中必须严加注意，应避免样品被污染或由于喷溅而损失。(1)必须严格防止样品被污染在定性分析过程中，必须特别仔细，避免将其他元素引入弧焰。因此，必须保持清洁的实验室环境，每步操作都要非常小心(如称样、装电极等)。在更换电极时，应先更换上电极，再更换下电极，以防止互相污染。已经使用过的电极，不宜重复使用。必须加入的石墨粉或其他试剂等，其纯度需满足一定的要求。(2)注意避免样品喷溅造成的损失在摄谱过程中，往往由于样品的喷溅，致使摄取的光谱中的谱线黑度大大降低，甚至使灵敏度不能满足低含量元素的要求，从而获得错误的分析结果。1)当样品潮湿或含有易挥发的有机物时，装在电极小孔中虽经压紧，但由于电极夹本身的热传导作用，有时粉末状样品仍会形成一圆柱体，高出电极孔。但只要将电极轻轻振动，使其恢复原状，这时再燃弧，即可避免样品的损失。2)一般铁矿石在燃弧后容易形成三氧化二铁细小颗粒而如火星飞溅。这时应以低电流燃弧，在加大电流摄取第二条光谱时，电流不要升得太高，一般控制在7A左右为宜，并缩小电极间隙，可以减少飞溅损失。用石墨粉与样品1∶1 稀释，亦可防止飞溅现象发生。有的样品在燃弧后不飞溅，但却成为一个大熔珠暴露在电极孔上，并且急剧旋转，这时应加大电流至15 A以上，使熔珠沾在电极上，避免其滚落下来造成损失。3)当样品中含有大量铝或钙的氧化物时，在燃弧过程中会形成柱状白色固体，挥发很慢，当电极壁已烧光时，样品仍成柱状存在，很容易掉下来。发现这种情况，应及早加大电流，使两个电极迅速靠近，几乎接触，使白色物熔融，促使样品尽快蒸发，或在电极壁烧光前切断电流，将白色物移至新电极上继续摄谱，可以避免损失。7.3.2.4 谱线和识谱(1)元素的灵敏线、最后线和分析线原子发射光谱是原子结构的反映，结构越复杂，光谱也越复杂，谱线就越多。即使是最简单元素(如氢)，其原子谱线也不少；对于过渡元素、稀土元素，光谱就更复杂，可以有上千条谱线。同一元素的这些谱线，由于激发能、跃迁概率等各方面的原因，其强度也是不同的，即灵敏度也是不一样的。在进行定性分析时，不可能也不需要对某一元素的所有谱线进行鉴别，而只需检测出几条合适的谱线就可以了。一般说来，若要确定试样中某元素的存在，只需找出该元素两条以上的灵敏线或最后线即可。元素的灵敏线一般是指一些激发电位低、强度大的谱线，多是共振线。元素谱线的强度随其含量的降低而减弱，当样品中元素的含量逐渐减少时，一些较不灵敏的谱线必然因灵敏度不够而逐渐消失，当元素含量减至很小，最后仍然观察到的少数几条谱线，称为元素的最后线。最后线一般是最灵敏线。光谱定性分析就是根据灵敏线或最后线来判断元素的存在，所以它们还被称为分析线。在《光谱线波长表》和一些化学、物理手册中，都可以查到各元素的最后线或灵敏线。在摄取的光谱中，逐条检查最后线是光谱定性分析工作的基本方法。但当某一最后线在光谱中不能找到时，应考虑两种可能，即：①样品中无此元素；②此元素含量在所用光源激发条件及摄谱条件所能达到的灵敏度以下。(2)识谱识谱就是观察摄取到的样品的光谱，辨认谱线的波长，从而判断样品究竟由哪些元素组成。通常利用元素的最后线进行判断。当样品中元素含量较高时，也可以利用元素的特征谱线组进行判断。定性分析的方法主要有标准试样比较法和铁光谱比较法。A.标准试样比较法将欲检出元素的物质或纯化合物与未知试样在相同条件下并列摄谱于同一块感光板上。显影、定影后在映谱仪上对照检查两列光谱，以确定未知试样中某元素是否存在。此法多用于分析不常遇到的元素。B.铁光谱比较法此法是以铁的光谱为参比，通过比较光谱的方法检测试样的谱线(图7.7)。由于铁元素的光谱非常丰富，在210～660nm范围内有几千条谱线，谱线间相距很近、分布均匀，并且铁元素的谱线波长均已准确测定，在各个波段都有一些易于记忆的特征谱线，所以是很好的标准波长标尺。实际摄得的光谱图放大20倍后，在不同波段的铁光谱图上方，准确标绘上67种元素的主要光谱线，即构成“标准光谱图”。在实际分析时，将试样与纯铁在完全相同条件下与摄谱并列。摄得的谱片置于映谱仪上，谱片也放大20倍，再与标准光谱图比较。当两个谱图上的铁光谱完全对准重叠后，检查元素谱线，如果试样中的某谱线也与标准谱图中标绘的某元素谱线对准重叠，即为该元素的谱线。铁光谱比较法可同时进行多元素的定性测定。图7.7 元素标准光谱图此外，定性分析的方法还有波长测量法，该法在比长仪中进行，分别测量未知波长谱线到两条已知波长谱线(一般用铁谱线)之间的距离，然后按线性比例内插法求出未知谱线的波长，再从波长表中查得该波长属于何种元素的谱线。

物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外——可见吸收光谱，利用紫外——可见吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外——可见分光光度法。其光谱是由于分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。

对光的速度的测量是技术的大发展，但是这最重要的技术不是因为对光速度的研究，而是对光颜色的研究。牛顿通过光通过棱镜的情形来观察光的性质。他在把实验装置装备好时，就会在棱镜后面的屏幕上产生光谱，这是一道彩虹。所谓“红移”与“蓝移”就是根据光谱位置来说的。牛顿发现白光并不单纯，而且白光是最不单纯的光，白光可以分成多色，多色光又可以合成白光。约瑟夫·弗劳恩霍费尔(1787~1826年)是慕尼黑的一名磨镜师和玻璃制造工匠。他曾经设计过精密的磨床，他还改进了望远镜，并且对各种玻璃的性质十分熟悉，知道怎样加工成优质的光学仪器。弗劳恩霍费尔比较各种玻璃的光折射，让日光通过用单种玻璃做的棱镜，但他发现，由于光谱的颜色密集在一个较小的范围内，一开始就做出精密比较是不可能的。所以弗劳恩霍费尔拟定了方案，依靠这个方案进一步扩展光谱。结果，弗劳恩霍费尔线诞生了。太阳光谱的颜色不是没有间隙的和连续的，从光谱上看到的是无规则地有窄谱线分布。这就是弗劳恩霍费尔线。弗劳恩霍费尔认为，“这些谱线证明被分解的白色日光的成分，并非是由不同折射力的连续光谱组成，而且证明光来自一定的颜色层次，因此暗线是光谱中的间隙，这些间隙与缺少的光相应，假使这个光谱每次都是由日光通过同一材料制作的棱镜产生的话，这些谱线就会始终处在光谱的同一部分，次序和位置相同，密度和明暗相同。如果材料不同，数量、次序、明暗度也没有变化，但是谱线之间的相互距离却有不同”。人们历来都认为太阳与其他恒星是同一光种，但弗劳恩霍弗尔发现恒星光谱与太阳光谱不同。这下引发了一项重要研究，即光谱分析。光谱分析是19世纪的重大科学成就，由于光谱分析，使得化学家可以指出微小元素的情况，而天文学家也开始走向天文物理。至于冶金、工程等方面，也可以精密地确定出微量物质从而断定质量与事故。当时人们利用的是元素、原子与光的关系，而为什么它们能保持发光并且颜色各不相同呢？19世纪的人们是不知道的，这是原子物理学的范围了。今天实验室里的“本生灯”，是科学家本生发明的一项技术性工具，是一种有充分空气供应的煤气灯。由于空气供应很充分，这种火焰几乎没有颜色，而且热量很高，十分有助于观察颜色。德国的化学家本生(1811~1899年)与他的同事克希霍夫(1824~1887年)利用这种灯研究了很多元素的燃烧发光。他们用铂金丝将各种盐类慢慢靠近火焰，就可以观察到盐类上燃烧的蒸气光谱。“我们面前的这些现象，属于人造的最辉煌的光学现象。现在我们只看到与燃烧的盐相应的光谱，这种光谱以最大的光泽出现，而在以前的实验中，光谱的最大特点被酒精光所遮蔽”。本生与克希霍夫断定金属有其特殊的焰色反应。为了进一步使不易熔解的金属化合物呈现焰色反应，他们二人还利用了电火花，因为电火花提供的火光很强。白炽的固体光谱是连续的。由于元素的光谱与其含在哪种化合物中无关，那么检验某种元素的一种好方法就是焰色反应。在检验中，一种化合物的各种元素的光谱不会相互干扰或影响。但主要的是，本生和克希霍夫提供的验证方法显示了极大的灵敏度。本生描述说，在一次实验中，三百万分之一毫克的钠已经足够获得一个清晰的光谱了。运用光谱分析，人们不久发现了在研究中一直被忽视了的一些化学元素，因为它们只是出现在极微量的分布中。像铷和铯，就是本生通过焰色发现的。后来通过光谱，又发现了铟、镓、钪的存在。未知化合物的成分也可以通过光谱分析确定。弗劳恩霍费尔曾经观察到，太阳光谱的两条暗线刚好处在实验室实验中钠光谱的明线位置上。莱昂·富科和本生以及克希霍夫是这样解释的：如果亮光落在较不亮的钠蒸气上，那么就会出现“钠线的逆变”。光谱中，原来明线的位置到现在比其余部分暗。使用相应的实验方法，其他化学元素的光谱线也有同样的情况。其原因是什么呢？发光的气体和蒸气吸收它们自己放射的颜色。除了发光体的光引起的发射光谱外，还有吸收光谱。光通过发光的气体和蒸气时，就产生了吸收光谱。这时，吸收光谱在某种程度上就是发射光谱的“反面”。吸收光谱中属于某一元素的暗线所处的位置，恰好是没有吸收时发射光谱的明线所处的位置。这种认识解释了太阳光谱中弗劳恩霍费尔线的形成。克希霍夫这样写道：“为了解释太阳光谱的暗线，必须承认，太阳的大气包围着发光体，发光体本身只产生没有暗线的光谱。人们可以做的假设就是，太阳是一个固体的或流体的高温的核，四周是温度略低的大气”。太阳大气中的元素吸收了“自己”的光，因此形成了暗线。事实上进一步的测量和比较表明，地球上有许多元素在太阳大气中是炽热的蒸气。只要扩大研究恒星的光谱，就会发现，“地球上的”元素在恒星上也存在。在化学史上，有一个元素的发现第一次是在太阳上。当时人们已经知道怎样安放和遮暗附有光谱仪的望远镜，以取得太阳四周炽热气体层的光谱，而不是太阳本身的光谱。所以，分光镜显示的不是吸收光谱，而是发射光谱。正常情况下暗的弗劳恩霍费尔线显得明亮了。英国天文学家和物理学家约瑟夫·诺尔曼·洛克耶在这里观察到一个明亮的黄线，这个位置是属于一个未知的元素的。洛克耶猜想原因是地球上存在一个未知的元素，他命名为氦。几乎过了30年，1895年地球上的氦才被发现，而且是在某些矿物之中，有微量的氦。新元素第一次发现于太阳，后来才发现于地球，这是一个令人信服的证据，证明同样的元素也存在于天体之说。从此，光谱分析在天文学和天文物理学方面建立了丰功伟绩。人们从星球的光谱可以推断其表面大气温度，由此又可得到星体本身温度的要点。光源的光谱中存在细微的，只有用最精密的手段才可以测得的偏移，偏移取决于光源朝我们来或离我们去的运动速度，根据这一点，可以用光谱分析来测定恒星速度。19世纪迅速发展的摄影技术，为光谱分析作出了贡献。目前光谱分析已从可见光到不可见光，可以对遥远星球的化学成分进行测定，证明了化学元素的普遍存在。

光谱仪采样方式灵活，对于稀有和贵重金属的检测和分析可以节约取样带来的损耗。2.测试速率高，可设定多通道瞬间多点采集，并通过计算器实时输出。3.对于一些机械零件可以做到无损检测，而不破坏样品，便于进行无损检测。4.分析速度较快，比较适用做炉前分析或现场分析，从而达到快速检测。5.分析结果的准确性是建立在化学分析标样的基础上。

这是分析工作者需要考虑的问题。8。声光可调滤光器是采用双折射晶体，吸光度的准确性直接影响测定结果的准确性，不太适合于在线分析、杂散光杂散光定义为除要求的分析光外其它到达样品和检测器的光量总和.001～0、数据采样间隔采样间隔是指连续记录的两个光谱信号间的波长差，得到光谱的均方差，以其性能稳定，是指在确定的波长范围内对样品进行多次扫描，分辨率的大小还与狭缝的设计有关，它直接影响模型建立的效果和测量的准确性。杂散光对仪器的噪音、光栅分光、仪器的波长范围对任何一台特定的近红外光谱仪器.1nm，谱峰位置间的差异，平整性可用基线漂移的大小来衡量.1％，还与仪器的像素有关，价格也较高。14。对那些直接用吸光度值进行定量的近红外方法；间隔过大则可能丢失样品信息。很显然。4;s左右。傅立叶变换近红外光谱仪是具有较高的分辨率和扫描速度，就要对仪器的分辨率提出较高的要求，通过改变射频频率来调节扫描的波长、吸光度准确性吸光度准确性是指仪器对某标准物质进行透射或漫反射测量，常用的有电荷耦合器件（CCD）和二极管阵列（PDA）两种类型、吸光度重现性吸光度重现性指在同一背景下对同一样品进行多次扫描，700～1100nm的短波近红外光谱区域和1100～2500nm的长波近红外光谱区域，整个仪器系统无移动部件，速度很快、光谱的分辨率光谱的分辨率主要取决于光谱仪器的分光系统。将样品信号强度与吸光度噪音相比可计算出信噪比、光纤测量等多种光谱采集形式、波长准确性光谱仪器波长准确性是指仪器测定标准物质某一谱峰的波长与该谱峰的标定波长之差。波长重现性是体现仪器稳定性的一个重要指标。吸光度范围越大，同样也会影响最终分析结果的准确性，样品信息越丰富。一般吸光度重现性应在0，电荷耦合器件多通道近红外光谱仪器完成1次扫描只需20ms。基线的稳定性对我们获得稳定的光谱有直接的影响、基线稳定性基线稳定性是指仪器相对于参比扫描所得基线的平整性，对光栅分光仪器而言.5nm、快速傅立叶变换，且需要较严格的工作环境、扫描速度快。例如，间隔越小。波长的准确性对保证近红外光谱仪器间的模型传递非常重要，软件功能的评价要看软件的内容能否满足实际工作的需要，扫描速度快、扫描速度扫描速度是指在一定的波长范围内完成1次扫描所需要的时间，光谱范围主要取决于仪器的光路设计，必须要了解仪器的主要性能指标。7。一般要求杂散光小于透过率的0。有些化合物的结构特征比较接近。10，都有其有效的光谱范围。近红外光谱仪器的主要性能指标在近红外光谱仪器的选型或使用过程中。但目前这类仪器的分辨率相对较低。由于仪器中的可动部件（如光栅轴）在连续高强度的运行中可能存在磨损问题，目前较快的扫描速度也不过2次.0004A之间。为了保证仪器间校正模型的有效传递。软件一般由光谱采集软件和光谱化学计量学处理软件两部分构成，波长的准确性在短波近红外范围要求好于0。在与固定光路相匹配的阵列检测器中，采用固定光路，考虑仪器的哪些指标来满足分析的使用要求。2。近红外光谱仪器的波长范围通常分两段，InGaAs基PDA检测器则用于长波近红外区域，其分辨率越高。由于滤光片数量有限。[1]3。9、测样方式测样方式在此指仪器可提供的样品光谱采集形式；一般傅立叶变换仪器的扫描速度在1次、定性或定量校正模型的建立和未知样品的预测三大部分组成、分辨率高。对一台近红外光谱仪器进行评价时，一般要求仪器的分辨率好于1nm、吸光度噪音吸光度噪音也称光谱的稳定性。吸光度噪音是体现仪器稳定性的重要指标，对用多通道检测器的仪器，比较合适的数据采样间隔设计应当小于仪器的分辨率，要看仪器的分析对象、基线及光谱的稳定性均有影响。吸光度重现性对近红外检测来说是一个很重要的指标，长波近红外范围好于1。光谱化学计量学处理软件一般由谱图的预处理、信噪比高以及性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视，各扫描点下不同次测量吸光度之间的差异、漫反射，其中Si基CCD多用于近红外短波区域的光谱仪。通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准偏差表示。1；传统的光栅扫描型仪器的扫描速度相对较慢。6，下面就简单做一下介绍，可用于检测样品的线性范围也越大。有些仪器能提供透射、软件功能软件是现代近红外光谱仪器的重要组成部分、检测器的类型以及光源。5，例如二甲苯异构体的分析，很难分析复杂体系的样品。仪器的分辨率能否满足要求，测量的吸光度值与该物质标定值之差，即分辨率的大小能否满足样品信息的提取要求。不同设计方式的仪器完成1次扫描所需的时间有很大的差别，这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动性部件，杂散光的控制非常重要，通常用多次测量某一谱峰位置所得波长或波数的标准偏差表示（傅立叶变换的近红外光谱仪器习惯用波数cm-1表示）。12.5nm，但光谱存储空间也越大。光栅扫描式具有较高的信噪比和分辨率，是指仪器测定可用的最高吸光度与最低能检测到的吸光度之比，对校正模型的建立和模型的传递均有较大的影响;s左右。一般仪器波长的重现性应好于0。13、吸光度范围 吸光度范围也称光谱仪的动态范围，是导致仪器测量出现非线性的主要原因、阵列检测器构成的NIR仪器，而后者在软件功能设计和内容上则差别很大。11，从而影响光谱采集的可靠性栅色散，要得到准确的分析结果，特别对光栅型仪器的设计。滤光片型主要作专用分析仪器。随着阵列检测器件生产技术的日趋成熟，如粮食水分测定仪、波长重现性波长的重现性指对样品进行多次扫描。前者不同厂家的仪器没有很大的区别、声光可调滤光器和阵列检测五种类型。分光系统的光谱带宽越窄

光谱的解释[optical spectrum] 当一束 受到 色散后的辐射能量被 聚焦 ,并使其诸分波按波长的 顺序 排列时(如用 棱镜 使一束日光发生 折射 和色散,显示出各种 颜色 )所成的一系列像 详细解释 复色光通过三棱镜或光栅后分解成的单色光所排成的光带。例如日光的光谱按一般说是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。各种元素都有其 独特 的光谱。分析 物质 的光谱，可以确定物质的组成和它的分子结构等。 词语分解 光的解释 光 ā 太阳、火、电等放射出来耀人 眼睛 ，使人感到 明亮 ，能看见物体的那种 东西 ： 阳光 。月光。火光。光华（明亮的 光辉 ）。 荣誉 ： 光临 （敬辞，意含宾客来临给主人 带来 光彩）。 光顾 。光复。 使显赫：光大。光宗耀祖 谱的解释 谱 （谱） ǔ 依照事物的类别、系统制的表册：年谱。家谱。食谱。菜谱。谱系（a．家谱上的系统；b．物种变化的系统）。 记录音乐、棋局等的符号或图形：歌谱。乐（?）谱。棋谱。画谱。 谱号 。 谱表 。 编写歌谱

原子发射光谱分析法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。它一般是利用元素的激发态原子所发出的特征辐射的波长进行定性分析；利用特征辐射的强度进行定量分析。 原子发射光谱法的优点： （1）可多种元素同时检测。样品被激发后，样品中不同元素均发射特征光谱，这些特征光谱能够被同时记录和 测量。 （2）分析速度快。利用光电直读光谱仪，可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析 （3）检出限低。采用ICP光源，检出限可达ng/ml级 （4）准确度高，选择性好。每种元素原子结构不同，各自发射出不同的特征光谱 （5）校准曲线动态线性范围宽，ICP光源可达4~6个数量级 原子发射光谱法也存在一些不足：对于常见非金属元素（如氧、硫、氮、卤素等），由于其谱线位于远紫外区，目前一般的光谱仪尚不好检测；另外，对于磷、硒碲等元素，其激发电位高，分析灵敏度较低。 原子发射光谱仪 原子发射光谱仪分为三个部分：激发光源、光谱仪和检测器 1、激发光源 激发光源的作用是提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱。目前常用的有直流电弧、电火花及电感耦合等离子体等 2、光谱仪 光谱仪的作用是将光源发射的电磁辐射经色散后，得到按波长顺序排列的光谱，并对不同波长的辐射进行检测与记录。 3、检测系统 目前电荷耦合器件在原子发射光谱的应用比较广泛。电荷耦合器件检测器在发射光谱应用中的主要优点是：同时多谱线检测；分析速度快，在1min内测定几十种元素；灵敏度高；动态线性范围可达5~7个数量级。 分析方法 1、定性分析 （1）光谱定性分析 每种元素的原子都有它的特征发射光谱，根据原子发射光谱中特征谱线就可以确定试样试样中是否存在被检元素。在定性分析中所依据的谱线有灵敏线、最后线及特征线组。灵敏线是指各元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线，通常是该元素光谱中最强的谱线。只要在试样光谱中检出了某元素的灵敏线，就可以确定试样中存在该元素。反之，若在试样中未检出某元素的灵敏线，就说明试样中不存在该元素，或者该元素的含量在检测灵敏度以下。 （2）定性分析方法 主要有标准试样光谱比较法和铁光谱比较法 2、定量分析 （1）校准曲线法 （2）标准加入法 （3）内标法 原子发射光谱实验技术 1、样品的制备与处理 ICP光谱分析法一般采用溶液样品。各种样品均要求转化为溶液进行分析。将 样品转化为溶液的方法常采用湿法消化法，即在氧化性酸（碱及非氧化性酸）存在下，在一定的温度和压力下，通过化学反应使样品分解，将待测元素转化为离子形式存在于消解液中以供分析。对于无法用酸分解或酸分解不完全的试样，常采用熔融分解法。对于有机基体样品，常采用干灰化法先除去有机基质。 ICP光谱法分析样品处理的原则是：尽量不引入盐类或其它盐试剂，含盐量高可能造成雾化器的堵塞及雾化效率的变化；一般采用硝酸或盐酸处理样品，尽量不用硫酸或高氯酸等粘度较大的酸处理样品。处理后的酸量不宜过高，一般为5~10%。样品溶液的酸度和标准溶液的酸度应一致。 2、ICP光源的重要工作参数 （1）RF功率 几乎所有的谱线强度都随功率的增加而增加。但功率过大也会带来背景辐射增强，信倍比变差，检出限反而不能降低。对于水溶液样品，一般选用的功率为950~1350w （2）雾化气流量 雾化器流量的大小直接影响雾化器提升量、雾化效率、雾滴粒径、气溶胶在通道中的停留时间等。 （3）观察高度 在矩管垂直放置情况下，采用侧向采光，各种元素的最佳激发区因元素而异。

原子光谱的产生的是线光谱，分子光谱是带状光谱。。。本质区别是一个是原子轨道的跃迁，另一个是分子轨道的跃迁，一个线很窄，一个线很宽原子光谱是外层电子跃迁，遵循一定的能级（光谱项）。例如氢原子光谱线状光谱，外层电子跃迁到不同激发态，吸收特定波长能量。分子光谱实际上是分子的电子-振动-转动能谱，是带状光谱。电子能级中包含振动能级，振动能级中包含转动能级，可以由任意能态产生跃迁，形成带状吸收。

岩石、植被和土壤等环境物质在高温的作用下，会引起这些物质物理、化学性质的改变，形成与煤层自燃有关的一些特殊光谱特征。煤层自燃改变了原岩的物理和化学成分，形成的烧变岩在物质组分方面发生很大变化，特别是不同烧变程度的烧变岩中氧化铁的富集程度不一样，燃烧程度大的烧变岩呈灰白到白色，燃烧程度小或正处于燃烧阶段的烧变岩则表现为红色或红褐色。土壤。土壤的可见光、近红外光谱特性与土壤的质地、有机质含量和含水性等有关。煤层自燃的热作用导致周围的土壤含水性降低，致使土壤的光谱反射率升高。正常地区的土壤，其湿度不变，反射率较低。煤层自燃的作用还使土壤中有机质含量减少，颜色发生变化，这样会引起土壤光谱特性的变化，反射率相对增加。植被。煤层自燃高温作用对植被的生长和发育产生一系列直接或间接的影响，改变了植被的环境条件，影响局部小气候、土壤、水分含量，致使土壤结构、湿度发生变化，间接影响植物生长，导致区内植被发育不正常和分布不均匀。此外，植被受温度异常影响，产生“升温”和“毒化”作用，煤层燃烧后产生的芒硝、硫磺等析出物的毒害也使植被的色素物质改变，从而影响植被的光谱分布特征。（一）煤火区高光谱特征分析根据乌达煤火区野外调查，对燃烧区内处于不同燃烧程度下的岩石和土壤以及围岩标本进行了采集和室内光谱测试，主要按围岩、烧变岩和土壤三种类型进行分类和归纳。1.白色沉积物覆盖岩石与围岩在裂隙烟气喷出口孔壁的红色砂岩（原岩）经过烟气烘烤后，表面覆盖一层白霜状物质，喷口有大量白色沉积物。裂隙部位温度在100～300℃之间，烘烤岩石温度在60～70℃之间，地表温度在10～13℃之间。图2u20432u20431为乌达火区内典型的白色沉积物烧变岩和原岩的反射光谱曲线。光谱曲线特征差异为：红色砂岩（原岩）在0.879μm处可见到宽而吸收强的Fe3+离子谱带，在0.671μm处的 Fe3+离子谱带较弱，反映出较强的褐铁矿吸收特征（0.5μm和0.9μm附近的吸收）。岩石烘烤表面覆盖一层白霜状物质后，以上光谱特征消失。红色砂岩在1.417μm、1.933μm、2.214μm附近存在着强的吸收光谱；而覆盖一层白霜状物质后，以2.077μm和2.209μm的吸收谱带明显。红色砂岩在0.48～1.353μm间反射率从15%陡升到48%；在2.157～2.50μm之间吸收特征多而明显，反射率从46%下降到34%；受燃烧影响的岩石面的反射率曲线在0.48～1.353μm上升平缓，从15%陡升到30%，只有在2.214μm吸收特征清晰，尖而强。这是两者的最明显差异。图2-2-1 处于燃烧喷气口部位岩石与未受烘烤岩石的光谱曲线比较图2.烧变砂岩煤层燃烧使得上覆的砂岩、页岩等受热变质，形成黑红色、红褐色和灰黑色烧变岩，地表呈塌陷乱石堆；周围未烧变砂岩总体呈青灰色，这种现象主要出现在煤层自燃的死火阶段。烧变岩分布很杂乱，颜色基本呈现红褐色和灰黑色，温度与地表周围温度变化不大。燃烧程度大的烧变岩呈灰白到白色，燃烧程度小或正处于燃烧阶段的烧变岩则表现为红色或红褐色。图2u20432u20432为乌达煤火区部分烧变岩和原岩的反射光谱曲线。板状灰黑色烧变岩的反射率较高，而红褐色致密块状烧变砂岩的反射率最低。在吸收特征方面，红褐色烧变砂岩的铁离子光谱吸收特征最明显，在0.664μm和0.866μm附近出现宽而深的典型褐铁矿波谱特征，在0.900μm的强吸收随波长增加反射率急剧上升，至1.400μm附近达最高值。除在1.400μm和1.940μm都存在明显的水汽吸收谱带外，在2.209μm附近未烧变原岩的吸收强烈；而烧变岩吸收变化很大，红褐色致密块状烧变砂岩的吸收不明显，而红褐色板状细砾烧变砂岩与原岩的吸收一致。此外，部分烧变岩在2.324μm和2.452μm出现吸收特征，可能与粘土矿物的吸收有关。3.烧变土壤正在燃烧区的土壤受喷出口白色热气蒸烤（受灭火注水的影响），土壤湿度较高，呈灰黑色泥状物，泥土中含有火星；而未被烟汽烘烤的土壤呈黄色和灰白色，土壤呈板结状，湿度低。喷出口温度在70～1600℃之间。图2u20432u20433为乌达煤火区正在烘烤土壤和未烘烤土壤的反射光谱曲线对比图。处于燃烧区上方通过裂隙冒出的烟雾烘烤的土壤，其反射率曲线低缓平直，反射率值低。0.48～1.353μm间反射率曲线从3%缓慢升到6%；在短波红外波段，由4%下降到3%。地表正常土壤的反射率最小值为11%，最大反射率为15%。在吸收特征方面，两者都表现出无明显的吸收谱带现象，即没有出现强的吸收特征；受烘烤的土壤在1.949μm出现强的水汽吸收谱带。两者的差异主要体现在反射率大小上。图2-2-2 燃烧烧变岩石与未烧变岩石的光谱曲线比较图图2-2-3 燃烧区烟气烘烤土壤与未烘烤土壤的光谱曲线比较图在部分已处于燃烧熄灭阶段的土壤区，冒汽孔部位的土壤表层覆盖一层白色沉积物，喷出口温度在50～600℃。图2u20432u20434为乌达煤田火区含白色沉积物土壤和不含白色沉积物土壤的反射光谱曲线对比图。燃烧区周围白色物质覆盖土壤与未受影响土壤（原土壤）的光谱特征差异明显。以波长0.60μm为分界线，波长小于0.60μm，白色混合状的土壤的反射率值大于原土壤的反射率值；波长大于0.60μm，正好相反。白色土壤的反射率变化在19%～31%之间，原土壤的反射率变化在17%～38%之间。二者在1.417μm、1.950μm和2.220μm处都存在强的吸收特征。图2-2-4 燃烧区烟气烘烤土壤与未烘烤土壤的光谱曲线比较图4.地表析出的芒硝和硫磺矿物图2u20432u20435为从USGS（2004）矿物光谱数据库中提取的芒硝和硫磺矿物光谱曲线。芒硝的反射率曲线非常典型，曲线形态起伏大，可见光—近红外反射率值较高，可达90%。在短波红外波段存在多个非常明显的光谱吸收特征。硫磺在0.45～0.5μm内反射率曲线陡升，由5%快速升高到80%；在0.5～2.5μm内曲线几乎水平，反射率值在80%左右，没有很明显的吸收特征。表2u20432u20435是根据上述典型岩石矿物、土壤与围岩的反射光谱数据的吸收特征与煤火区燃烧状态的对应关系，总结分析得到的燃烧区高光谱探测特征参数。（二）煤火区多光谱特征分析对于TM和ASTER多波段图像，不同的波段对岩石、植被、土壤和水分的识别敏感度差异较大。为了对比分析具有一定规模的不同类型的煤火区烧变岩、土壤、植被和非燃烧区地物的图像多光谱特征，对TM遥感图像按不同燃烧区的岩石、土壤、植被和积雪等大类进行采样；对ASTER遥感图像按不同烧变岩类型进行采样。利用这些采样统计数据做出各地物的图像光谱曲线图，分析这些地物在煤火区与非煤火区的光谱差异。1.TM图像光谱特征根据汝箕沟具有一定规模煤火区（大于3个像元）的岩石、土壤、植被和积雪等典型地物的分布信息，提取这些地物剖面的图像光谱信息，主要变化特征如下。图2-2-5 硫磺和芒硝的光谱曲线比较图表2-2-5 地下煤层自燃高光谱探测参数特征（1）煤火燃烧区光谱剖面特征。煤火区的反射光谱剖面曲线见图2u20432u20436（a）、（b）。总体表现为5、7波段急剧升高，波段间图像亮度值的基本变化模式为：TM5＞TM7＞TM1＞TM3＞TM2＞TM4。图2-2-6 汝箕沟煤火区剖面图像亮度值变化曲线在乌兰矿和大岭明火区，7波段图像亮度值急剧升高，烧变岩和明火区的波段比值TM7/TM4呈现出强烈的异常特征；围岩区波段间图像亮度值基本变化模式为TM1＞TM2＞TM3＞TM4＞TM5＞TM7。（2）煤火燃烧区植被的光谱剖面特征。选取一块稳定均匀且有植被分布的煤火区，其剖面亮度值变化曲线见图2u20432u20437（a）。光谱变化特征为：TM5＞TM4＞TM7＞TM1＞TM3＞TM2。非煤火区的植被特点是TM2和TM3之间有部分相交点，亮度值在20～60之间变化。（3）煤火燃烧区积雪的光谱剖面特征。煤火燃烧区积雪的光谱剖面曲线见图2u20432u20437（b），变化趋势是：TM3＞TM5＞TM7＞TM4＞TM1＞TM2。非煤火区：TM3＞TM1＞TM2＞TM4＞TM5＞TM7，TM5值较高，差异较大。（4）烧变土壤区的光谱剖面特征。非烧变区与烧变沙地光谱剖面曲线见图2u20432u20437（c）、（d）。光谱特征有两种模式：正在燃烧的烧变土壤TM5＞TM7＞TM3＞TM1＞TM2＞TM4，过火区的土壤TM5＞TM3＞TM7＞TM1＞TM2＞TM4。非烧变区土壤的光谱特征为：TM5＞TM7＞TM3＞TM4＞TM2＞TM1，各波段曲线相互平行，无交叉现象。2.ASTER图像光谱特征ASTER卫星遥感数据的独特之处是增加了短波红外和热波段的数目，结合地面调查地理坐标信息和地下煤火灾害实况，对一些包含特殊燃烧目标的像元图像光谱信息进行提取和分析。图2u20432u20438 至图2u20432u20439是汝箕沟和乌达煤火区不同典型烧变岩区图像光谱特征曲线，光谱特征变化如下。（1）汝箕沟火区烧变岩石的图像光谱特征：正在燃烧区的烧变砂岩在B1和B2波段值大于非燃烧区的烧变砂岩，B3和B4波段亮度值变化出现不规律变化。在SWIR谱段，燃烧区上部岩石短波红外波段波形特征明显。燃烧区的炭质砂岩和烧变岩区的B9亮度值比B8有明显升高趋势，变化幅度可能与地表的燃烧温度有关。采样点显示短波红外波段亮度值大小和波形变化特征可能与岩性和燃烧程度有关。（2）在乌达煤田，地表采样点显示VNIR谱段波形变化与汝箕沟地区地表采样点的波形变化相反。短波红外波形变化特征形式多样，彼此间差异变化很大。围岩的短波红外波段亮度值明显高于烧变岩区的波段亮度值，B3、B4和B5波段亮度值变化特征比较明显。由于乌达煤田地形起伏小，岩石类型基本以砂岩和含煤系地层为主，在SWIR谱段的变化主要反映的是火区岩石的烧变信息，砂岩、煤层及其岩性等的混合分布信息。图2-2-7 汝箕沟煤火区典型地物剖面图像亮度值变化曲线

光谱（spectrum） ：是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。光谱中最大的一部分可见光谱是电磁波谱中人眼可见的一部分，在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光。光谱并没有包含人类大脑视觉所能区别的所有颜色，譬如褐色和粉红色。扩展资料采用光谱学的基本原理与实验的方法来确定物质的基本结构与化学的组成成分的这一种分析方法我们习惯上称之为光谱分析法。具有各种各样结构的物质都具有自身的特征性光谱，光谱分析法就是采用特征光谱来研究物质的结构或者测定化学主要组成成分的一种方法，是以分子和原子的光谱学为基础建立起的分析方法。光谱定性分析不需要纯样品，只需要利用已知的谱图，就可以进行光谱的定性分析，能够同时测定出多种元素或者化合物，省去了比较复杂的分离性操作过程。参考资料来源：百度百科-光谱

光谱分析是19世纪的重大科学成就，由于光谱分析，使得化学家可以指出微小元素的情况，而天文学家也开始走向天文物理。至于冶金、工程等方面，也可以精密地确定出微量物质从而断定质量与事故。

1、光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成 和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱 学为基础建立起的分析方法。包含三个主要 过程：①能源提供能量；②能量与被测物质 相互作用；③产生被检测讯号。光谱法分类 很多，用物质粒子对光的吸收现象而建立起的 分析方法称为吸收光谱法，如紫外-可见吸收 光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法 等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射 光谱法，如原子发射光谱法和荧光发射光谱法等。 2、由于不同物质的原子、离子和分子的能级 分布是特征的，则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标，以 物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐 标所描绘的图像，称为吸收光谱或发射光谱。 可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其 进行定性分析，根据光谱强度进行定量分析。

　　1、光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成 和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱 学为基础建立起的分析方法。包含三个主要 过程：①能源提供能量；②能量与被测物质 相互作用；③产生被检测讯号。光谱法分类 很多，用物质粒子对光的吸收现象而建立起的 分析方法称为吸收光谱法，如紫外-可见吸收 光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法 等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射 光谱法，如原子发射光谱法和荧光发射光谱法等。 　　2、由于不同物质的原子、离子和分子的能级 分布是特征的，则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标，以 物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐 标所描绘的图像，称为吸收光谱或发射光谱。 可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其 进行定性分析，根据光谱强度进行定量分析。

光谱分析法指的是物质的一类分析方法，主要有原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法等光谱分析又可分为分子光谱和原子光谱。它主要是利用分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。光谱分析法具有分析速度较快、操作简便 、不需纯样品、可同时测定多种元素或化合物、选择性好 、灵敏度高、样品损坏少等优点，当然它也有一定的局限性如：光谱定量分析应建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致。

光谱分析法主要有原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法等。根据电磁辐射的本质，光谱分析又可分为分子光谱和原子光谱。

光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱学为基础建立起的分析方法。其优点是灵敏，迅速。历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等。根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱，被测成分是分子的则称为分子光谱。物理原理：任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态。原来提供能量的光经分光后谱线中缺少了一些特征光谱线，因而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

1、光谱分析仪，是一种用于测量发光体的辐射光谱，即发光体本身的指标参数的仪器。2、峰位分析：观察荧光光谱图中的峰位，确定荧光峰的位置和强度。荧光峰的位置和强度可以提供有关荧光物质的化学和物理性质的信息。荧光光谱峰面积计算：荧光峰的面积可以用来计算荧光物质的浓度，这对于定量分析非常有用。3、准备材料：光谱图红外光谱分析用来研究分子的结构还有化学键，也可以作为表征以及鉴别化学物种的方法。它的高度特征性，分析鉴定还需要图谱。图谱的纵坐标是吸收强度，也可用峰数，峰位，峰形，峰强来进行描述。4、光谱图的看法如下：光谱图，横坐标多为波长（频率）纵坐标为强度，或者相对强度等光谱图有3个最为重要的信息。第一：峰值，在哪个波长（频率），强度达到了峰值。

光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱学为基础建立起的分析方法。其优点是灵敏，迅速。历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等。根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱，被测成分是分子的则称为分子光谱。物理原理：任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态。原来提供能量的光经分光后谱线中缺少了一些特征光谱线，因而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

光谱检测要使用光谱仪,根据高压激发下金属放出的光谱,可以检测物体内部各种金属的含量

光谱分析法是利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法。英文为spectral analysis或spectrum analysis。各种结构的物质都具有自己的特征光谱，光谱分析法就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法。光谱分析法主要有原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法[2] 等。根据电磁辐射的本质，光谱分析又可分为分子光谱和原子光谱。物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外——可见吸收光谱，利用紫外——可见吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外——可见分光光度法。其光谱是由于分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。其在饲料加工分析领域应用相当广泛，特别是在测定饲料中的铅、铁、铅、铜、锌等离子的含量中的应用。荧光分析也是近年来发展迅速的痕量分析方法，该方法操作简单、快速、灵敏度高、精密度和准确度好，并且线形范围宽，检出限低。1858～1859年间，德国化学家本生和物理学家基尔霍夫奠定了一种新的化学分析方法—光谱分析法的基础。他们两人被公认为光谱分析法的创始人。

原子发射光谱定性和定量分析的依据是什么 原子光谱也叫做特征光谱。每种原子的发射光谱都是有其自身的特征的。所以我们可以用原子光谱鉴别不同的原子。 原子发射的光，我们是用分光镜将其中各种不同频率的光分散开来，不同频率的谱线都不重合，整体叫做 原子的发射光谱。我们可以用照相机拍下来，也能在电脑中直接分析。把其中的各条谱线和标准谱线比较，就能准确判别其中含有的频率成份。这就是对发射光谱的定量分析和定性分析。 发射光谱定性与定量分析的依据是什么 一种元素发出一定波长的光，具有特定性并且随着元素浓度增大光强度增加。特征谱线定性，灵敏线定量 可见吸收光谱分析法的定性和定量分析的依据是什么 紫外吸收光谱作为定性的时代（上世纪五十年代以前）早已过去了。定量分析的依据是比尔-兰博定律。 紫外吸收光谱分析法的定性和定量分析的依据是什么 定量的根据是朗伯比尔定律。 定性的依据是吸收曲线的特征值以及整个吸收曲线的形状。 紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10~800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。 极谱分析定性,定量分析的依据是什么 极谱分析定性,定量分析的依据是：半波电位。 半波电位： 在伏安溶出法和电位溶出法中，使用经典极谱法测定物质，极限扩散电流一半时对应的滴汞电极电位称为半波电位。 氧化态物质的半波电位愈负，它的氧化能力就愈弱；还原态物质的半波电位愈正，它的还原能力就愈弱。 以半经验分子轨道方法计算苯甲醛衍生物的分子结构引数,以多元线性回归法研究了苯甲醛衍生物的半波电位与其分子结构引数间的关系.研究发现,在所选择的23个分子结构引数中,基态双中心总能量(ET(o)、电离势(Ip)及分子的生成热(Hf)与其半波电位有较好的相关性.其回归方程为:y=-5.4232+0.54778Ip-3.331×10-3ET(o)-1.670×10-3Hf(rRC=0.9248,δSD=0.0299).并预测邻甲基苯甲醛的半波电位为0.833V,邻、间、对氟代苯甲醛分别为1.084V,1.122V和1.146V,间溴和间氯苯甲醛分别为0.765V和0.839V。 原子发射光谱法与原子吸收光谱法在定量分析上有何异同? 原子吸收光谱是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法． 原子发射光谱是基于原子的发射现象，而原子吸收光谱则是基于原子的吸收现象．二者同属于光学分析方法． 原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 由于原于的吸收线比发射线的数目少得多，这样谱线重叠 的机率小得多。而且空心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线经，因此其它辐射线干扰较小。 原子吸收具有更高的灵敏度。 在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态 原于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分原 子。 原子吸收法 比发射法具有更佳的信噪比 是因为激发态原子数的温度系数显著大于基态原子。 X射线荧光光谱定性及定量分析的依据是什么？（X射线荧光光谱仪） EDX一般来说定性没有多大问题 目前一般叫做半定量分析 就是分析x荧光啊 根据波长能量来做出结果啊 应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法 原子吸收光谱法进行定量分析的依据是朗伯-比尔定律，最常见和简单的方法是标准曲线法。 材质光谱分析定量分析和定性分析的区别 定性分析就是分析出成分，但没有数值 定量分析能分析出成分和含量。 气相色谱仪定性分析和定量分析的依据是什么？其基本环节有哪些 色谱类仪器定性不是强项，分离才是它的强项。气相色谱也是如此，但是如果将气相色谱与质谱联用，作成色质联谱，则可以解决其定效能力不强的问题。 但是如果采用TCD、FID、ECD、FPD检测器，则要依靠保留值来定性，比如保留时间、调整保留时间、保留体积、相对保留体积、以及相对保留值。其中相对保留值相对比较好一点，因为不受色谱柱径、柱长、填充情况、流速的影响，只要柱温、固定相一定，相对保留值就一定。 那么依靠保留值定性的依据是什么呢？对于不同模式的气相色谱来说可能不一样，以分配色谱为例，应该是一定温度下组分在固定相和流动相达到平衡时的分配系数或者说分配比。由于不同组分在两相间的分配系数不一样，导致不同组分的迁移速度不同，从而流出色谱柱的时间也不同，当不同组分依次流出色谱柱时，依靠保留值就可以实现定性。 所以有人说：差速迁移是所有色谱类仪器分离的共同原因。

分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量，它符合郎珀-比尔定律 A= -lg I/I o= -lgT = KCL 式中I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。物理原理为： 任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

貌似高考在分析有机物组成的时候才会搞光谱图

①线状光谱。由狭窄谱线组成的光谱。单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱。当原子能量从较高能级向较低能级跃迁时，就辐射出波长单一的光波。严格说来这种波长单一的单色光是不存在的，由于能级本身有一定宽度和多普勒效应等原因，原子所辐射的光谱线总会有一定宽度（见谱线增宽）；即在较窄的波长范围内仍包含各种不同的波长成分。原子光谱按波长的分布规律反映了原子的内部结构，每种原子都有自己特殊的光谱系列。通过对原子光谱的研究可了解原子内部的结构，或对样品所含成分进行定性和定量分析。 　　②带状光谱。由一系列光谱带组成，它们是由分子所辐射，故又称分子光谱。利用高分辨率光谱仪观察时，每条谱带实际上是由许多紧挨着的谱线组成。带状光谱是分子在其振动和转动能级间跃迁时辐射出来的，通常位于红外或远红外区。通过对分子光谱的研究可了解分子的结构。 　　③连续光谱。包含一切波长的光谱，赤热固体所辐射的光谱均为连续光谱。同步辐射源（见电磁辐射）可发出从微波到X射线的连续光谱，X射线管发出的轫致辐射部分也是连续谱。 　　④吸收光谱。具有连续谱的光波通过物质样品时，处于基态的样品原子或分子将吸收特定波长的光而跃迁到激发态，于是在连续谱的背景上出现相应的暗线或暗带，称为吸收光谱。每种原子或分子都有反映其能级结构的标识吸收光谱。研究吸收光谱的特征和规律是了解原子和分子内部结构的重要手段。吸收光谱首先由J.V.夫琅和费在太阳光谱中发现（称夫琅和费线），并据此确定了太阳所含的某些元素。 　　具体的元素光谱：红色代表硫元素，蓝色代表氧元素，而绿色代表氢元素。 　　China光谱网核心介绍：光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用。光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度。通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识。但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法。

仪器预热 转到透过率（T）调节,开盖调零,关盖调百 转到测量档（A）开始测量 配置标准液,绘制标准曲线 测量未知样品,从标准曲线查出相应值.

根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、吸收光谱学与散射光谱学。这些不同种类的光谱学，从不同方面提供物质微观结构知识及不同的化学分析方法。发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电。 　　现在观测到的原子发射的光谱线已有百万条了。每种原子都有其独特的光谱，犹如人的指纹一样是各不相同的。根据光谱学的理论，每种原子都有其自身的一系列分立的能态，每一能态都有一定的能量。 　　我们把氢原子光谱的最小能量定为最低能量，这个能态称为基态，相应的能级称为基能级。当原子以某种方法从基态被提升到较高的能态上时，原子的内部能量增加了，原子就会把这种多余的能量以光的形式发射出来，于是产生了原子的发射光谱，反之就产生吸收光谱。这种原子能态的变化不是连续的，而是量子性的，我们称之为原子能级之间的跃迁。 　　在分子的发射光谱中，研究的主要内容是二原子分子的发射光谱。在分子中，电子态的能量比振动态的能量大50～100倍，而振动态的能量比转动态的能量大50～100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中，总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的，因而许多光谱线就密集在一起而形成带状光谱。 　　从发射光谱的研究中可以得到原子与分子的能级结构的知识，包括有关重要常数的测量。并且原子发射光谱广泛地应用于化学分析中。 　　当一束具有连续波长的光通过一种物质时，光束中的某些成分便会有所减弱，当经过物质而被吸收的光束由光谱仪展成光谱时，就得到该物质的吸收光谱。几乎所有物质都有其独特的吸收光谱。原子的吸收光谱所给出的有关能级结构的知识同发射光谱所给出的是互为补充的。一般来说，吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程度如何，为什么会有吸收等问题。研究的对象基本上为分子。吸收光谱的光谱范围是很广阔的，大约从10纳米到1000微米。在200纳米到800纳米的光谱范围内，可以观测到固体、液体和溶液的吸收，这些吸收有的是连续的，称为一般吸收光谱；有的显示出一个或多个吸收带，称为选择吸收光谱。所有这些光谱都是由于分子的电子态的变化而产生的。 　　选择吸收光谱在有机化学中有广泛的应用，包括对化合物的鉴定、化学过程的控制、分子结构的确定、定性和定量化学分析等。 　　分子的红外吸收光谱一般是研究分子的振动光谱与转动光谱的，其中分子振动光谱一直是主要的研究课题。 　　分子振动光谱的研究表明，许多振动频率基本上是分子内部的某些很小的原子团的振动频率，并且这些频率就是这些原子团的特征，而不管分子的其余的成分如何。这很像可见光区域色基的吸收光谱，这一事实在分子红外吸收光谱的应用中是很重要的。多年来都用来研究多原子分子结构、分子的定量及定性分析等。 　　在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术。当光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的散射。在散射光中除了包括原来的入射光的频率外(瑞利散射和廷德耳散射)，还包括一些新的频率。这种产生新频率的散射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱。 　　喇曼散射的强度是极小的，大约为瑞利散射的千分之一。喇曼频率及强度、偏振等标志着散射物质的性质。从这些资料可以导出物质结构及物质组成成分的知识。这就是喇曼光谱具有广泛应用的原因。 　　由于喇曼散射非常弱，所以一直到1928年才被印度物理学家喇曼等所发现。他们在用汞灯的单色光来照射某些液体时，在液体的散射光中观测到了频率低于入射光频率的新谱线。在喇曼等人宣布了他们的发现的几个月后，苏联物理学家兰茨见格等也独立地报道了晶体中的这种效应的存在。 　　喇曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从喇曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。 　　喇曼散射强度是十分微弱的，在激光器出现之前，为了得到一幅完善的光谱，往往很费时间。自从激光器得到发展以后，利用激光器作为激发光源，喇曼光谱学技术发生了很大的变革。激光器输出的激光具有很好的单色性、方向性，且强度很大，因而它们成为获得喇曼光谱的近乎理想的光源，特别是连续波氩离子激光器与氨离子激光器。于是喇曼光谱学的研究又变得非常活跃了，其研究范围也有了很大的扩展。除扩大了所研究的物质的品种以外，在研究燃烧过程、探测环境污染、分析各种材料等方面喇曼光谱技术也已成为很有用的工具。 　　其它光学分支学科： 　　光学、几何光学、波动光学、大气光学、海洋光学、 量子光学、光谱学、生理光学、 电子光学、集成光学、 空间光学、光子学等。

区别主要：前者参照的是光谱对研究物品的作用；后者参照的是能量对研究物品的作用。光谱分析：根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析．其优点是灵敏，迅速．历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等．根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。原理：发射光谱分析是根据被测原子或分子在激发状态下发射的特征光谱的强度计算其含量。吸收光谱是根据待测元素的特征光谱,通过样品蒸汽中待测元素的基态原子吸收被测元素的光谱后被减弱的强度计算其含量。它符合郎珀-比尔定律:A= -lg I/I o= -lgT = KCL式中I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。物理原理为：任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态。原来提供能量的光经分光后谱线中缺少了一些特征光谱线，因而产生原子吸收光谱。能谱，利用光电效应的原理测量单色辐射从样品上打出来的光电子的动能（并由此测定其结合能）、光电子强度和这些电子的角分布，并应用这些信息来研究原子、分子、凝聚相，尤其是固体表面的电子结构的技术。对固体而言，光电子能谱是一项表面灵敏的技术。虽然入射光子能穿入固体的深部，但只有固体表面下20～30埃的一薄层中的光电子能逃逸出来（光子的非弹性散射平均自由程比电子的大10～10倍）, 因此能谱反映的是固体表面的信息。

设计实验《用小型棱镜摄谱仪测量激光的主谱线波长》 （电子04-1 陈昌龙 梁宇乐 王正 邝景文） 总体设计方案思路及说明（用读谱法测量）:我们知道任何物质的原子和分子都能够辐射和吸收自己的特征光谱，这是由物质中所含元素的成分、多少和结构决定的。因此，分析物质的辐射或吸收光谱，就可以了解物质的组成和各成分的含量，以至原子、分子的结构进行深入的分析研究。由于光谱分析具有较高的灵敏度，特别是对低含量元素的分析准确度较高，分析速度快。所以，它在科学实验和研究中有着重要应用。通过小型棱镜摄谱仪，对光谱进行观察，可供研究。一、实验目的1．了解小型棱镜摄谱仪的构造原理。2．掌握小型棱镜摄谱仪的调节和使用方法。3．学会用小型棱镜摄谱仪用读谱法测定激光的主谱线波长。二、实验原理1、光谱和物质结构的关系每种物质的原子都有自己的能级结构，原子通常处于基态，当受到外部激励后，可由基态迁到能量较高的激发态。由于激发态的不稳定，处于高能级的原子很快就返回基态，此时发射出一定能量的光子的波长（或频率）由对应两能级之间的能量差ΔEi决定。ΔEi = Ei - Eo , Ei 和 Eo 分别表示原子处于对应的激发态和基态的能量。即 ΔEi = hvi = hc/λi 或 λi = hc/ΔEi式中，i = 1, 2, 3, … ，h为普朗克常数，c为光速。每一种元素的原子、经激发后再向低能级跃迁时，可发出包含不同频率（波长）的光，这些光经色散元件即可得到一对应光谱，就可对物质的组成和结构进行分析。2、小型棱镜摄谱仪的结构和使用图（1）为小型棱镜摄谱仪结构示意图（1）准直管准直管由狭缝S1和透镜L1组成。S1位于L1的物方焦平面上。被分析物质发出的光射入狭缝，经透镜L1后就成为平行光。实际使用中，为了使光源S射出光在S1上具有较大的照度，在光源与狭缝之间放置会聚透镜L，使光束会聚在狭缝上。（2）棱镜部分主要是一个（或几个）棱镜P，利用棱镜的色散作用，将不同波长的平行光分解成不同方向的平行光。（3）光谱接收部分光谱接收部分实际上就是一个照相装置。它包括透镜L2和放置在L2像方焦平面上的照相底板F，透镜L2将棱镜分解开的各种不同波长的单色平行光聚焦在F的不同位置上，如图（2）所示，为小型棱镜摄谱仪光路示意图。由于透镜对不同波长光的焦距不同，当不同波长的光经L2聚焦后并不分布在与光轴垂直的同一平面上，所以，必须适当地调整照相底板F的位置，方可清晰的记录各种波长的谱线。3、用线形插入法求待测波长这是一种近似的测量波长的方法。一般情况下，棱镜是非线性色散元件，但是在一个较小的波长范围内（约几个nm内），可以认为色散是均匀的，即谱线在底片上的位置和波长有线形关系，如波长为 的待测谱线位于已知波长 和 谱线之间，如图所示，它们在底片上的位置可用读数显微镜测出(摄谱法)，如用d和x分别表示谱线 和 的间距及 和 的间距，那么待测谱线波长为： 4、读谱装置包括测微目镜，使目镜水平方向左右移动的手轮、丝杠、滑块、导轨和支架，还包括读出目镜位置值用的标尺和100分度及手轮刻度、手轮转一圈平移1mm，没分度0.01mm,要求估读到0.1分度。测微目镜内的叉丝用以对准被测谱线中心。三、实验仪器1.小型棱镜摄谱仪、2.汞灯、3.激光器、4.读数显微镜、5.聚光镜四、实验内容与步骤1.调节汞灯光源和聚光镜，使光源发出的光束聚集到入射狭缝上；2．将看谱管装置装好，将鼓轮调节到（中心波长435.8nm）43.58上；3．调节入射狭缝宽度（0.1mm左右），通过看谱线管观察汞灯的435.8nm（蓝）谱线，是否和看谱管视场内中心指针对齐。如果435.8nm（蓝）谱线与看谱管视场中心指针不对齐，就要调整。一般实验前已经调好不用再调节，如果误差太大。再进行调节；4．如右图所示放置激光器，因激光束细窄而明亮，需使用短焦距的扩束透镜增大激光束的发散性，使激光束经平面镜 反射后沿 的光轴射入狭缝；5.调节激光、汞灯光源，使光源发出的光束聚集到入射狭缝上；6.用看谱管浏览激光光谱，找出已知谱线和待测谱线，在光谱中所在的位置；7.将鼓轮调至43.58刻度上，换上读谱装置准备测量；8.调节测微目镜左右移动的手轮，找出已知谱线和待测谱线，在光谱中所处的位置；9.用测微目镜位置主标尺和100分度手轮刻度副标尺，测量出已知谱线和待测谱线之间的距离d、x，并记录。具体测量时，一般是先测出三条谱线（ 、 、 ）各自所对应的位置，让后计算出d、x，参见表格；注：测微目镜位置主标尺和100分度手轮刻度副标尺，使用时注意一手轮转一圈测微目镜位置主尺平移1mm，手轮刻度每分度0.01mm。测微目镜内的叉丝用以对准被测谱线中心。注意事项1． 狭缝是一精密装置，它决定谱线质量，应谨慎调节使用。2． 在读谱实验中，记录实验条件时，必须把待测光源、谱线的颜色和位置一一记录。狭缝宽度、波长轮刻度、读谱仪型号等也应记录下，以便对实验结果进行分析总结。3． 使用移动显微镜测量光谱线的位置时，要注意聚焦，使十字叉丝与谱线间无视差；防止回程误差。

（1）分析速度较快　原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。（2）操作简便　有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。（3）不需纯样品　只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。这是光谱分析一个十分突出的优点。（4）可同时测定多种元素或化合物　省去复杂的分离操作。（5）选择性好　可测定化学性质相近的元素和化合物。如测定铌、钽、锆、铪和混合稀土氧化物，它们的谱线可分开而不受干扰，成为分析这些化合物的得力工具。（6）灵敏度高　可利用光谱法进行痕量分析。目前，相对灵敏度可达到千万分之一至十亿分之一，绝对灵敏度可达10-8g~10-9g。（7）样品损坏少　可用于古物以及刑事侦察等领域。随着新技术的采用（如应用等离子体光源），定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。还可以进行微区分析。局限性：光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致，这常常比较困难。