特征光谱理论基础基本原理

合集下载

原子发射光谱分析概述、基本原理和定性定量分析方法

节重点介绍光源、相板检测器及相关特性。
物镜
准直镜
反射镜入射狭缝
光栅转台
AES仪器略图
光源
一、AES光源 1. 光源种类及特点
光源
经典光源现代光源
火焰电弧火花
直流电弧交流电弧
电感耦合等离子体，ICP 激光光源
直流电弧：接触引燃，二次电子发射放电
L
E 220~380V V
5~30A
G
R
d) 谱线的自吸(self-absorption)及自蚀(self-reversal)； e)e) 激发温度 T； f)f) 基态原子数 N0 或浓度 c； g) 前三项由待测物原子自身的性质决定，如核电荷数、外层电子、轨道状态等。 h) 影响谱线强度及其稳定性最重要的的因素是温度T！
5.3 AES仪器 AES仪器由光源、单色系统、检测系统三部分组成。此
上述振荡电压 10kV(变压器B2) C2击穿高压高频振荡引燃分析间隙（L2-C2-G2）;
G 被击穿瞬间，低压电流使 G2 放电（通过R1和电流表）电弧；不断引燃电弧不灭。
5由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的因此对特定元素的原子或离子可产生一系不同波长的特征光谱通过识别待测元素的特征谱线存在与否进行定性分析定性原理
原子发射光谱分析概述、基本原理和定性定量分析方法
5.1 概述 5.2 基本原理 5.3 AES 仪器 5.4 定性定量分析方法
1）分析对象为大多数金属原子； 2）物质原子的外层电子受激发射产生特征谱线（线光谱）； 3）谱线波长——定性分析；谱线强度——定量分析。
E = E2-E1 = h =hc/
高能态E2）
2. 几个概念激发电位(Excited potential)：由低能态--高能态所需要的

光谱基础知识

得： = hc/E =6.62610-34Js31010 cms-1/3.37510-19J =5.8910-5cm =589 nm
2. 电磁波谱
将各种电磁辐射按照波长或频率的大小顺序排列起来即称为电磁波谱。
各波谱区所具有的能量不同，其产生的机理也各不相同。
光谱的定义广义：各种电磁波辐射都叫做光谱。
外形: 线状带状连续
电磁波辐射的本质：原子光谱和分子光谱
a. 吸收光谱当电磁辐射通过某些物质时，物质的原
子或分子吸收与其能级跃迁相对应的能量，由基态或低能态跃迁到较高的能态，这种基于物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱为吸收光谱。
能层理论：能层（英语：Energy level）理论是一种解释原子核外电子运动轨道的一种理论。它认为电子只能在特定的、分立的轨道上运动，各个轨道上的电子具有分立的能量，这些能量值即为能级。电子可以在不同的轨道间发生跃迁，电子吸收能量可以从低能级跃迁到高能级或者从高能级跃迁到低能级从而辐射出光子。氢原子的能级可以由它的光谱显示出来。
普朗克认为：物质对辐射能的吸收和发射是不连续的、是量子化的。
当物质内的分子或原子发生能级跃迁时，若以辐射能的形式传递能量，则辐射能一定等于物质的能级变化，即：
E=EL=h= hc/
ห้องสมุดไป่ตู้例] ：某电子在能量差为3.37510-19 J的两能级间跃迁，其吸收或发射光的波长为多少纳米？解：根据 E=EL=h= hc/
EL=h= hc/= hc
式中：h为普朗克常数（Planck constant），其值为6.62610-34Js; c为光速，其值为31010 cm s-1；为波数（wave number），其单位为cm-1；为波长（wave length），单位为cm。

光谱分析

返回目录
30
四、紫外-可见分光光度计性能指标与评价
(一)波长准确度和波长重复性 (二)光度准确度
（三）光度重复性
(四)光度线性范围
(五)单色器分辨率
(六)光谱带宽 (七)杂散光（八）噪声 (九)基线稳定度
31
(一)波长准确度和波长重复性
• 波长准确度是指仪器波长指示器上所示波长值与仪器此时
无线电波
可
见
光
14
紫外-可见分光光度计：工作波段在200nm～
800nm的分光光度计。其中：
200nm～400nm为紫外光区。
400nm～800nm为可见光区。
属于分子吸收光谱仪。
15
721 可见分光光度计
16
722系列可见分光光度计
17
722N型分光光度计
18
SP-756P紫外可见分光光度计
45
（三）吸收池的影响
透光面被污染上油污、指纹、沉淀，吸收池与光路不垂
• 由于吸收池的质量不好或使用保管不善，吸收池不配套，
直等原因都可影响捡测结果的准确性。
46
（四）电压、检测器负高压波动的影响
• 如果仪器电源电压波动过大，超过了仪器的稳压范围或稳压器质量不好，都可引起光源电压、检测器负高压波动，造成光源光强波动和检测器噪声增大，使检测结果准确度降低。
• 在高吸收时，0%线的平直度对读数的影响大；在低吸收时，
发生变化，给定性分析造成困难。
41
五、紫外-可见分光光度计常见故障及排除方法
• 分光光度计常见故障包括光路、电路故障。根据故障不
同应采取不同的排除措施。接通电源后，指示灯不亮，仪器不工作，可能是电路故障；读数表不能调零（即0 ％T）和不能置100％T则可能是光路故障或微电流放大器损坏。需根据具体情况采取不同的处理方法。

X射线特征光谱

根据莫色莱定律，将实验结果所得到的未知元素的特征X射线谱线波长，与已知的元素波长相比较，可以确定它是何元素。它是X射线光谱分析的基本依据，也是X射线荧光光谱分析和电子探针微区成分分析的理论基础
分析思路：
使未知物质发出特征X射线
经过已知晶体进行衍射
根据莫塞莱定律求出原子序数
用标准样品标定出K和
莫塞来定律
由莫塞莱 K 线公式
~K
R(112
-
1 22
)(Z
-1)2
18 Ar 4.194A
可算出 Z
121.6

1 Nhomakorabea19 27
K Co

3.74A

1.79A

28 Ni 1.66A
莫塞来定律的应用
算出波长
同时，莫塞莱定律也被并入整个量子力学的原子观。在一个 K 壳层电子被弹出后，单独剩余在 K 壳层的另一个1S电子所扮演的角色，可以用薛定谔方程式给予完整地合理解释。由于与本课程无关，不予讨论。
1913年莫塞莱测量了从Al到Au共38种元素的X射线的K线系，发现各元素发射的K线系波数的平方根与原子序数Z成线性关系。
= K ( Z – ơ)
式中 K——与靶材物质主量子数有关的常数 Ơ——屏蔽常数，与一电子所在的壳层位置有关
莫塞来定律
采用原本芮得柏格式标记，莫塞莱
的 K-α 谱线和 L-α 谱线的公式可
莫塞来定律
根据元素X射线在图上的位置, 就可定出该元素的原子序数
早期元素周期表是按原子量大小顺序排列的。如K(A=39.1) 在Ar(A=39.9)前；Ni(A=58.7)在Co(A=58.9)前。由莫塞莱图给出 Kα－X射线波长是Ar:4.19 ；K:3.74 ； Co:1.79 ； Ni:1.66

ICP-AAS基本原理

P= n•h/2 （n=1，2，3）
此式称为Bohr量子化规则，n称为主量子数据。
Bohr的原子结构学说以及以后的量子力学逐步完善了原子的结构理论。人们认识到：电子在能级间的跃迁时就产生谱线。若电子由低能级向高能级跃迁时就产生吸收光谱，电子由高能级向低能级跃迁时，就产生发射光谱。
1913年Bohr提出了原子结构学说，其要点如下：
9) 电子绕核作圆周运行，可以有若干个分立的圆形轨道，在不同轨道上运行的电子处于不同的能量状态。在这些轨道上运行的电子不辐射能量，即处于定态。在多个可能的定态中，能量最低的态叫基态，其它称为激发态
10) 原子可以由某一定态跃迁至另一定态。在此过程中发射或吸收能量，两态之间的能量差等于发射或吸收一个光子所具有的能量，即
7 超精细结构：谱线的超精密结构是由于原子核效应所引起的，即核的质量和核自旋的不同均可引起原子能级的超精细分裂，这种因核自旋和同位素效应引起光谱支项分裂造成的极微小的波长位移，称为原子光谱线的超精细结构，其分裂谱线之间的距离约0.00x-0.0xnm，与塞曼分裂相当。
8 谱线的自然宽度：原子发谱的光谱并不是严格的单色的线状光谱，它具有一定的宽度和轮廓，一般谱线的自然宽度在10-6-10-5nm。
4) 低检出限，能对微量和痕量成份进行检测；
5) 良好的稳定性，试样能稳定地蒸发、原子化和激发，分析结果具有较高的精密分析速度快；
8) 结构简单，容易操作，安全；
9) 自吸收效应小，校准曲线的线性范围宽。
由于样品的种类繁多、形状各异、元素对象、浓度、蒸发及激发难易不同，对光源的要求也不同。没有一种万能光源能同时满足各种分析对象的要求。各类光源在蒸发温度、激发温度、放电稳定性等各方面都各有其特点和应用范围。

光谱分析报告

光谱分析报告目录光谱分析报告 (1)引言 (1)背景介绍 (1)光谱分析的重要性 (2)光谱分析的基本原理 (3)光谱的定义和分类 (3)光谱分析的基本原理 (4)光谱仪的工作原理 (5)光谱分析的应用领域 (6)化学分析中的光谱分析 (6)生物医学中的光谱分析 (7)材料科学中的光谱分析 (8)光谱分析的方法和技术 (9)原子吸收光谱 (9)紫外-可见吸收光谱 (10)红外光谱 (11)核磁共振光谱 (11)质谱分析 (12)光谱分析的发展趋势 (13)光谱分析技术的创新 (13)光谱分析在智能化领域的应用 (14)光谱分析的未来发展方向 (15)结论 (16)光谱分析的重要性和应用前景 (16)对光谱分析的展望和建议 (16)引言背景介绍光谱分析是一种重要的科学技术，广泛应用于物理、化学、生物、医学等领域。

它通过研究物质与电磁辐射的相互作用，可以获取物质的结构、组成、性质等信息。

光谱分析的原理基于物质对不同波长的光的吸收、发射、散射等现象，通过测量光的强度和波长的变化，可以得到物质的光谱图像。

光谱分析的历史可以追溯到19世纪初，当时科学家们开始研究光的性质和行为。

最早的光谱分析实验是由英国科学家牛顿进行的，他通过将白光通过三棱镜分解成不同颜色的光，观察到了光的分光现象。

这一实验为后来的光谱分析奠定了基础。

随着科学技术的不断发展，光谱分析逐渐成为一种重要的研究工具。

19世纪末，德国物理学家赫兹发现了电磁波的存在，并通过实验验证了麦克斯韦方程组的正确性。

这一发现为光谱分析的理论研究提供了重要的依据。

20世纪初，光谱分析得到了进一步的发展。

瑞士物理学家朗伯发现了原子光谱的规律，提出了原子光谱的量子理论。

这一理论为后来的光谱分析研究提供了重要的理论基础。

随着科学技术的进步，光谱分析的应用范围也不断扩大。

在物理学领域，光谱分析被广泛应用于研究原子、分子的结构和性质，探索宇宙的起源和演化等。

在化学领域，光谱分析可以用于分析物质的组成和结构，研究化学反应的动力学过程等。

光谱分析原理汇总

27
4、看谱分析的准备工作用园盘电极的好处：①通过转动电极手柄，任意更换点弧位置；②园盘电极面积大，散热快，对保证分析质量和提高工作效率都有利。注意：固定电极分析过某一个试样后，一定要认真清理，以减小误差。（1）固定电极的选择：纯铜、纯铁。纯铜电极的优点： A、导电性好； B、导热性优良，散热快； C、不容易氧化； D、灼热程度低、光谱背景小； E、可以制得很纯、加工清理方便。
法，这种仪器叫看谱镜。由于人眼对可见光（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色的光）才有视觉，因此看谱法分析仅限于可见光谱波段。光谱分析所利用的原子的是原子或离子所发射的线状光谱。各元素原子或离子均有它自己的一系列波长的谱线所组成的特征光谱。从光谱中辨认并确定出各元素的特征谱线中的一些灵敏线，这便是定性分析的基础。各元素特征谱线的强度是样品中该元素的含量的函数。依据谱线的强度确定含量，这便是定量分析的基础。
34
（1）光的折射定律内容
n2 Sini n2.1 Sinr n1 （2）折射率与光速的关系：
ί
1 2
Sini C n Sinr V
（3）绝对折射率：
。
γ
Sini V1 n2.1 Sinr V2 （4）光的折射是可逆。
3
二、光谱的概念
复合光借助于分光元件色散成单色光，按照波长的顺序排列成一个谱带，人们称之为光谱。当物质以不同状态存在的时候，由于其内部结构和受激发的情况不同，产生三种不同类型的光谱。 – 光谱的三种类型：
–
4
（1）线光谱——由于在高温下，物质的原子和离子以气态的形式存在，这时原子间的相互作用力很小，它们接受能量以后，辐射出不连续的明亮线条，由单个原子或离子的外层电子轨道能级所决定。（2）带光谱——由分子受激发而产生的，由许多极细、极密的明亮线组合而成（明亮的光带和暗区组成）。（3）连续光谱——由于灼烧的固体热辐射而产生的，用高分辩力的仪器也可能将其分开。

x射线特征谱与吸收实验__理论说明

x射线特征谱与吸收实验理论说明1. 引言1.1 概述x射线特征谱与吸收实验是研究物质的内部结构和性质的重要手段。

通过分析物质在x射线相互作用下产生的特征谱，可以了解其组成和电子结构等信息。

同时，吸收实验可通过测量物质对x射线吸收的能量进行定性和定量分析，从而揭示物质中不同元素的存在和含量。

1.2 文章结构本文将首先介绍x射线特征谱的原理，并探讨谱线特征及其分析方法。

接着，将详细解释吸收现象，并介绍相关实验装置和原理。

此外，还将讨论数据分析与结果展示方面的内容。

随后，将探讨x射线特征谱与吸收实验在物质成分分析与鉴定、结构表征和相变研究以及材料性能改进与调控等领域的应用进展。

最后，在结论部分总结本文所述内容，并展望未来在该领域中可能出现的新问题和挑战。

1.3 目的本文旨在系统介绍x射线特征谱与吸收实验的理论知识和应用实践，帮助读者全面了解这一重要技术在物质科学研究中的作用。

同时，通过本文的阐述，读者将能够深入理解x射线特征谱与吸收实验的原理和分析方法，并掌握其在不同领域中的应用。

最终，我们期望本文能为相关研究工作者提供参考和启发，并促进该领域的学术交流和技术进步。

2. x射线特征谱2.1 原理介绍x射线特征谱是指物质受到x射线照射后所产生的能谱。

当物质被x射线激发时，原子内部的电子会从低能级跃迁到高能级，形成空位。

这些空位会被外部的电子填补，释放出多余的能量，即特征辐射。

该辐射具有良好的分辨率和灵敏度，可用于研究物质的化学组成和结构信息。

2.2 谱线特征x射线特征谱中的“谱线”是指由不同原子跃迁所产生的特殊能量峰值信号。

每个元素都有一组特定的谱线，这些谱线可以用来确定样品中存在的元素种类及其相对含量。

常见的x射线吸收光谱中的主要谱线包括Kα、Kβ、Lα等。

2.3 分析方法根据不同元素在x射线束下与物质发生相互作用时所产生不同能级间跃迁而得到不同波长或能量特征辐射，通过分析和测量这些辐射信号，可以获得有关样品的定性和定量信息。

第2章光谱原理-2.4 光谱线轮廓与线宽

T A
s 1
高斯线型与洛伦兹线型的比较
洛伦兹线型
高斯线型线宽相等
多普勒增宽讨论
(1) 多普勒展宽随温度升高而增大，随原子质量增加而减小 (2) 多普勒展宽与频率成正比，为非均匀增宽，自然增宽和
碰撞展宽（后面会讲）为均匀增宽 (3) 紫外-可见波段的多普勒展宽比自然线宽高约2个数量级，
约为10-3 nm
小仪器对光谱的影响！
2.4.5 佛克脱（Voigt）线型
➢ 在实际情况中，往往几种谱线展宽机制同时起作用 ➢ 不同条件使某种展宽机制占优势
(1) 低气压的辉光放电：多普勒展宽比自然展宽和碰撞展宽高2个数量级，近似高斯线型
(2) 低温、高密度的重气体：碰撞展宽 >> 多普勒展宽，近似洛伦兹线型 ➢ 最一般的情况，非单纯洛伦兹线型，非单纯高斯线型，而是各种线型的卷积
F
,
0

0
G

',
0

F

',0
d
'
卷积的结果
➢ 高斯线型卷积高斯线型 = 高斯线型 ➢ 洛伦兹线型卷积洛伦兹线型 = 洛伦兹线型 ➢ 高斯线型卷积洛伦兹线型 = 佛克脱线型
佛克脱线型
洛伦兹线型高斯线型
2.4.6 其它展宽
（1）飞行时间展宽 ➢ 粒子与辐射场作用时间 < 能级的自发寿命 ➢ 分子转动-振动能级中容易出现飞行时间展宽分子-振动转动能级寿命为ms量级粒子速度5×104 cm/s，光束直径0.1 cm，则穿越光束时间为2 μs 导致分子看到的辐射场时间有限，即在原辐射场的基础上乘以一个方波
先的频率ν0

c

光谱基本原理

光谱基本原理
光谱基本原理是研究物质光谱特性的重要理论基础。

光谱是指将物质发出或经过的光按照不同波长组成进行分解和测量的过程。

光谱可以提供物质的成份、结构以及动态变化等信息，广泛应用于天文学、物理学、化学和生物学等领域。

根据光的性质，光谱可以分为连续光谱、线状光谱和带状光谱三种。

连续光谱是指在一定波长范围内，光的强度连续变化，不出现明显的间断。

连续光谱的产生可以通过高温物体辐射或者光源通过连续的色散元件实现。

线状光谱是指在某些波长上出现明显的窄线，这些线代表着特定元素的发射或吸收。

线状光谱的产生可以通过激发原子或分子使其发射特定波长的光，或者通过过滤掉连续谱中除某一波长以外的光线实现。

带状光谱是指在一定波长区间内光的强度有明显的变化，常出现在分子或固体的吸收光谱中。

光谱的测量可以通过光谱仪实现。

光谱仪包括光源、样品、色散元件和光学探测器。

光源可以是白炽灯、激光器或者气体放电灯等，选择不同的光源可以获取不同谱区的光谱。

样品可以是气体、液体或固体物质，当光经过样品时会发生吸收或散射，从而产生特定的光谱信息。

色散元件可以是棱镜或光栅，在色散元件的作用下，不同波长的光被分散成不同的角度，从而实现波长的分离和测量。

光学探测器可以是光电二极管、光电倍增管或者CCD等，用于测量光的强度以及不同波长的光的强
度分布。

总的来说，光谱基本原理是将光按照不同波长进行分解和测量
的方法。

通过光谱的测量，可以获得物质的成份、结构和动态变化等信息，对于理解物质的性质和进行分析研究具有重要意义。

光谱学的基础理论与应用

光谱学的基础理论与应用光谱学是一门研究物质吸收、发射和散射光的学科，利用这种现象可以对物质的组成、结构和性质进行分析。

光谱学应用广泛，涉及物理、化学、生物、地球科学、材料科学等许多领域。

本文将介绍光谱学的基础理论和一些常见的应用。

一、光的性质首先需要了解的是，光是一种电磁波，具有波长和频率。

电磁波是一种能量在空间中传播的波动，包括电场和磁场的变化。

光的波长与频率有直接关系，波长越短，频率越高，能量也越大。

常见的光有可见光、紫外线、红外线等，它们的波长分别在400~700纳米、10~400纳米、700纳米以上。

二、光与物质的相互作用物质对光的相互作用主要有吸收、发射和散射，它们是光谱学研究的基础。

吸收是指物质吸收光的能量，这种作用可以用来确定物质的化学组成和结构。

发射是指物质由激发态转变为基态时放出的光能量，这种作用可以用来确定物质的能级结构和原子的运动状态。

散射是指光在物质中的传播方向发生改变，在大气和水中都有广泛应用。

三、光谱学分析方法光谱学分析方法基本上可以分为吸收光谱和发射光谱两种。

吸收光谱包括紫外吸收光谱、可见吸收光谱和红外吸收光谱三种。

紫外吸收光谱适用于分析含有含氧、氮、硫等的有机分子，如DNA、蛋白质等生物大分子；可见吸收光谱适用于分析金属离子的含量、有机分子的色素等；红外吸收光谱适用于分析化学键、分子结构和构象等信息。

发射光谱包括原子发射光谱和荧光光谱两种。

原子发射光谱通常用来分析含有金属离子的样品，如镁、铁、钙等，可以确定物质的化学组成；荧光光谱是指物质受到激发后发出的荧光，在化学组成、结构分析、环境监测等领域有重要应用。

四、光谱学在不同领域的应用1. 生物学领域光谱学在生物学领域中的应用非常广泛，在生物大分子的研究中可以使用紫外光谱、荧光光谱、原子发射光谱等技术，用于分析蛋白质、DNA、RNA、糖类等大分子的化学成分及其结构。

此外，红外光谱也可以用于生物分子的分析，如体内物质浓度分析、病原菌和细胞的检测等。

量子力学解释光谱分析原理

量子力学解释光谱分析原理光谱分析是一种重要的物理学技术，通过对物质与光的相互作用进行研究，可以获取物质的结构和特性信息。

在光谱分析中，量子力学提供了对光谱现象进行解释的理论基础。

量子力学的基本原理和概念可以帮助我们理解光谱的形成机制以及不同波长光谱线对应的物理过程。

首先，我们需要了解量子力学的一些基本概念。

量子力学揭示了微观粒子（如电子、原子核等）的行为方式，利用波函数描述粒子的状态，并用自旋、动量等物理量与测量值相联系。

这些量子力学的概念和原理在解释光谱分析中起到了至关重要的作用。

光谱分析是通过将物质与光相互作用，并观察光的传播过程中的各种现象来获取有关物质的信息的方法。

物质与光的相互作用主要包括吸收、发射和散射等过程。

光谱是通过观察光在不同波长下的行为而得到的，包括连续光谱、发射光谱和吸收光谱等。

在光谱分析中，量子力学提供了解释光谱现象的理论模型。

通过量子力学的理论框架，我们可以理解物质与光的相互作用，从而解释光谱的形成机制。

光的吸收和发射过程可以通过量子力学的概念来解释。

根据量子力学，物质中的电子具有一定能量，当光与物质相互作用时，光的能量可以被吸收或者导致物质电子跃迁到更高的能级，这就产生了吸收光谱。

类似地，物质电子从高能级跃迁到低能级时，就会发射出光，形成发射光谱。

这些吸收和发射光谱线的特征波长与电子能级之间的差异有关。

量子力学还提供了解释光的散射过程的理论。

散射是指光在物质中的传播过程中发生的偏折现象。

量子力学描述了光与物质微观粒子（如电子、原子核等）之间的相互作用，从而可以解释光的散射现象。

另外，量子力学的波粒二象性概念在解释光谱分析中也起着重要的作用。

波粒二象性是指电磁辐射（光）可以同时具有波动性和粒子性。

根据波动性，光可以显示出波长和频率的性质；而根据粒子性，光可以被看作由光子（光的微粒）组成。

这种波粒二象性的性质可以解释各种光谱线形成机制，例如连续光谱中的热辐射现象和不同波长的光在物质中的传播等。

光谱专业技术报告范文

光谱专业技术报告范文一、光谱技术的基本原理光谱技术是通过测量物质对光的吸收、发射、散射或干涉等光学过程来研究物质的结构、性质和组成的一种分析方法。

光谱技术基于物质与电磁辐射的相互作用，根据物质对不同波长的光的吸收、发射或散射特性来获取关于物质组成、结构和性质的信息。

光谱技术主要分为光谱吸收、发射和散射三种类型。

光谱吸收是指物质吸收特定波长的光谱的现象，常用于分析物质的成分和浓度。

光谱发射是指物质受到激发后放出特定波长的光谱的现象，常用于元素分析。

光谱散射是指光在物质的表面或体内产生散射现象，可以用来研究物质的形态和结构。

二、光谱技术的分类根据光谱的特征和应用对象的不同，光谱技术可以分为吸收光谱、发射光谱、拉曼光谱、波谱、质谱等多种类型。

1. 吸收光谱：吸收光谱是通过测量物质吸收特定波长的光的强度变化来分析样品的成分和浓度。

常用的吸收光谱技术包括紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼吸收光谱等。

2. 发射光谱：发射光谱是通过测量物质受激发发光的波长和强度来分析元素和化合物的成分和结构。

常用的发射光谱技术包括原子发射光谱、分子荧光发射光谱等。

3. 拉曼光谱：拉曼光谱是一种通过测量样品受到光激发后发生拉曼散射的波长和强度来分析样品的成分和结构的方法。

拉曼光谱具有非破坏性、高灵敏度和分辨率高等优点，广泛应用于化学、生物、材料等领域。

4. 波谱：波谱是一种根据物质对激发的波长的反应而产生的电子、原子、分子等不同能级之间的跃迁来研究其性质和结构的方法。

常见的波谱技术包括核磁共振谱、电子自旋共振谱、原子光谱等。

5. 质谱：质谱是一种通过测量样品中各种离子的质荷比来识别和定性分析物质组成和结构的方法。

质谱具有高分辨率、高灵敏度、快速分析的优点，广泛应用于生物、化学、环境等领域。

三、光谱技术的应用光谱技术在医学、生物、环境、化学、材料科学等领域具有广泛的应用。

1. 医学：光谱技术在医学诊断、药物研发和生物医学研究中发挥着重要作用。

特征光谱(或特征光谱线组)理论基础基本原理

(在光谱定性分析中还有一个“最后线” 的概念它是指样品中被检测元素浓度逐渐减小时而最后消失的谱线,一般说来,最后线就最灵敏的谱线)
例如:含有10%Cd的溶液的光谱中，可以出现14条Cd谱线当Cd的含量为0.1%时，出现10条当Cd的含量为0.01%时，出现7条而到Cd的含量为0.001%时，仅出现一条光谱线(226.5nm)因此，这条谱线是 Cd的最后线
离子线：原子最外层电子激发到无穷远处，剩下的离子的外层电子跃迁时发射的谱线叫离子线。三、定量分析的依据
分析元素谱线强度与该元素含量之间存在的比例关系, 因此进行光谱定量分析时, 是根据被测试样光谱中欲测元素的谱线强度来确定元素浓度的
1. 罗马金公式: I=acb（3-5）
是光谱定量分析依据的基本公式，式中a 及b是两个常数，常数a是与试样的蒸发，激发过程和试样组成等有关的一个参数。常数b, 称为自吸系数，它的数值与谱线的自吸收有关。所以，只有控制在一定的条件下，在一定的待测元素含量的范围内, a和b才是常数。
有所不同，a 值同谱线的固有强度成正比；d为弧层厚度
谱线的固有强度越大, 自吸系数越大, 自吸现象愈严重, 共振线是原子由激发态跃迁至基态产生的, 强度较大, 最易被吸收, 其次, 弧层越厚, 弧层被测元素浓度愈大, 自吸也愈严重。直流电弧弧层较厚, 自吸现象最严重。
进行定量分析应注意: ① 保证含量要低 ② 无自吸的谱线可做分析线即无“R”或“r”标志
直线段的斜率为γ，则
γ =tgα γ(斜率) ：称为感光板的反衬度
光谱定量分析一般在正常曝光部分内工作
γ : 感光板的反衬度。它是感光板的重要特性之一，它表示当曝光量改变时，黑度变化的快慢。

薛定谔原子特征光谱

薛定谔与原子特征光谱：揭示微观世界的奥秘在探索微观世界的道路上，薛定谔（Erwin Schrödinger）的名字无疑占据着举足轻重的地位。

作为20世纪杰出的物理学家，薛定谔以其独特的思想和敏锐的洞察力，为量子力学的发展做出了卓越的贡献。

其中，他提出的薛定谔方程更是成为描述原子和分子行为的基石。

而原子特征光谱作为量子力学的一个重要应用领域，也与薛定谔的理论紧密相连。

原子特征光谱是指原子在特定条件下吸收或发射的光的波长分布。

这些光谱线不仅具有独特的波长，还反映了原子内部电子的能级结构和跃迁规律。

自19世纪末以来，科学家们便开始对原子光谱进行系统的研究，试图揭示其背后的物理规律。

薛定谔方程的提出为原子特征光谱的研究提供了理论基础。

这个方程描述了原子中电子的波函数及其随时间的变化，从而揭示了电子在原子中的分布和运动规律。

通过求解薛定谔方程，我们可以得到原子能级、波函数以及电子跃迁等关键信息，进而解释原子光谱的各种现象。

在薛定谔方程的基础上，科学家们对原子特征光谱进行了深入的研究。

他们发现，原子光谱的线条是由电子在不同能级之间的跃迁产生的。

当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出特定波长的光子，形成发射光谱；而当电子从低能级跃迁到高能级时，会吸收特定波长的光子，形成吸收光谱。

这些光谱线的位置和强度与原子的种类和状态密切相关，因此可以用来鉴别和分析原子。

薛定谔的理论为原子特征光谱的研究提供了有力的支持，使得我们能够更加深入地了解原子内部的奥秘。

同时，原子特征光谱作为量子力学的一个重要应用领域，也为我们提供了探索微观世界的重要工具。

随着科学技术的不断发展，相信我们能够在薛定谔等杰出科学家的引领下，进一步揭示微观世界的奥秘。

光谱原理

光谱原理第一章直读光谱仪的概况国内外光电直读光谱仪的发展光谱起源于17世纪，1666年物理学家牛顿第一次进行了光的色散实验。

他在暗室中引入一束太阳光，让它通过棱镜，在棱镜后面的自屏上，看到了红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的光分散在不同位置上——即形成一道彩虹。

这种现象叫作光谱．这个实验就是光谱的起源，自牛顿以后，一直没有引起人们的注意。

到1802年英国化学家沃拉斯顿发现太阳光谱不是一道完美无缺的彩虹，而是被一些黑线所割裂。

1814年德国光学仪器专家夫琅和费研究太阳光谱中的黑斑的相对位置时．把那些主要黑线绘出光谱图。

1826年泰尔博特研究钠盐、钾盐在酒精灯上光谱时指出，发射光谱是化学分析的基础、钾盐的红色光谱和钠盐的黄色光谱都是这个元素的特性。

到1859年克希霍夫和本生为了研究金属的光谱自己设计和制造了一种完善的分光装置，这个装置就是世界上第一台实用的光谱仪器，研究火焰、电火花中各种金属的谱线，从而建立了光谱分析的初步基础。

从1860年到1907年之间、用火焰和电火花放电发现碱金属元素铯Cs、1861年又发现铷Rb和铊Tl，1868年又发现铟In和氦He。

1869年又发现氮N。

1875~1907年又相继发现镓Ga，钾K，铥Tm，镨Pr，钋Pe，钐Sm，钇y，镥Lu等。

1882年，罗兰发明了凹面光栅，即是把划痕直接刻在凹球面上。

凹面光栅实际上是光学仪器成象系统元件的合为一体的高效元件，它解决了当时棱镜光谱仪所遇到的不可克服的困难。

凹面光栅的问世不仅简化了光谱仪器的结构，而且还提高了它的性能。

波耳的理论在光谱分析中起了作用，其对光谱的激发过程、光谱线强度等提出比较满意的解释。

从测定光谱线的绝对强度转到测量谱线的相对强度的应用，使光谱分析方法从定性分析发展到定量分析创造基础。

从而使光谱分析方法逐渐走出实验室，在工业部门中应用了。

1928年以后，由于光谱分析成了工业的分析方法，光谱仪器得到迅速的发展，一方面改善激发光源的稳定性，另一方面提高光谱仪器本身性能。