近红外光谱分析的原理

近红外光谱分析的原理

近红外光谱分析是通过测量样品在近红外光谱范围内的吸收和散射特性来获取样品组成和质量信息的一种分析方法。近红外光谱范围一般为780~2500纳米，其具有许多优点，如快速、

非破坏性、不需样品预处理等。

该方法是基于近红外光与物质发生相互作用的原理。近红外光是指波长较长、能量较低的可见光和红外光之间的光谱范围，该范围内的光与样品中的化学键、官能团和分子振动等发生相互作用，在吸收、散射和透射等过程中产生特征性的光谱信号。

在近红外光谱分析中，首先需要对待测样品和标准样品进行光谱测量，获取它们的近红外光谱图。然后，通过数学处理方法，建立样品的近红外光谱与其组成或质量参数之间的关系模型，这个模型通常使用光学模型或化学模型来描述。

常用的数学处理方法包括主成分分析（PCA）、偏最小二乘回归（PLS）和支持向量机（SVM）等。这些方法可以提取光谱图中的特征信息，建立预测模型，并对新样品进行定性或定量分析。

通过近红外光谱分析，可以实现对物质成分、含量和性质等多个参数的快速、准确测定。近年来，近红外光谱分析在农业、食品、医药、环境等领域得到广泛应用，为产品质量控制、过程监测和研发提供了有效的手段。