什么是激光光谱
激光光谱技术原理及应用
激光光谱技术原理及应用
激光光谱技术是一种基于激光与物质相互作用的分析技术，它具有高分辨率、
高灵敏度和非破坏性等特点，广泛应用于化学、生物、医学、环境等领域。
本文将介绍激光光谱技术的原理及其在不同领域中的应用。
激光光谱技术的原理主要基于激光与物质相互作用的过程。
当激光与样品相互
作用时，激光的能量会被样品吸收、散射或荧光发射。
通过检测样品对激光的吸收、散射或荧光发射，可以获得样品的信息，如化学成分、结构特征等。
激光光谱技术包括吸收光谱、拉曼光谱、荧光光谱等多种技术，每种技术都有其特定的应用场景和优势。
在化学领域，激光光谱技术被广泛应用于化学成分分析、反应动力学研究等方面。
例如，拉曼光谱技术可以用于研究化学物质的结构特征，实现对微观分子结构的非破坏性表征。
在生物领域，激光光谱技术可以用于细胞成分分析、蛋白质结构研究等方面。
通过激光荧光光谱技术，可以实现对生物样品中特定成分的高灵敏度检测，为生物医学研究提供重要的技术支持。
在医学领域，激光光谱技术被应用于疾病诊断、药物分析等方面。
例如，激光
吸收光谱技术可以用于检测人体血液中的特定成分，实现对疾病的早期诊断。
在环境领域，激光光谱技术可以用于大气污染监测、水质分析等方面。
通过激光散射光谱技术，可以实现对环境样品中微量污染物的快速检测，为环境保护工作提供重要的数据支持。
总之，激光光谱技术具有广泛的应用前景，可以为化学、生物、医学、环境等
领域的研究和应用提供重要的技术支持。
随着激光技术和光谱技术的不断发展，相信激光光谱技术在更多领域中将发挥重要作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
激光吸收光谱技术
激光吸收光谱技术
激光吸收光谱技术（Laser Absorption Spectroscopy）是一种利用激光与物质相互作用的原理进行分析检测的技术。
该技术利用激光的高单色性、高亮度和高定向性，通过物质吸收特定波长激光的强度变化来分析样品的成分和浓度。
在激光吸收光谱技术中，首先选择与待测物质所吸收的特定波长相匹配的激光器，然后将激光束传输到待测物质上。
当激光束与待测物质相互作用时，物质分子会吸收特定波长的激光能量，从而导致激光强度的衰减。
通过测量激光束穿过待测物质之前和之后的强度，可以确定待测物质的浓度。
激光吸收光谱技术可以应用于气体、液体和固体样品的分析，具有高灵敏度、高选择性和非破坏性等优点。
激光吸收光谱技术在环境监测、工业过程控制、化学分析和生物医学领域等具有广泛的应用。
激光光谱学的介绍
激光光谱学的介绍一、引言光谱学是研究物质和电磁波相互作用的科学，而激光光谱学是对在激光器发明之后，使用激光作为光源来进行的原子、分子的发射光谱、吸收光谱以及非线性效应所做研究的通称。
激光光谱学是自激光技术出现以来在传统光谱学基础上发展起来的一门新兴学科。
传统光谱学已有300多年的历史。
1666年伟大的科学家牛顿用棱镜发现了光的色散现象，由此开始了光谱学的发展，不过在起初的一百多年内，其发展极为缓慢，直到1814年著名的物理学家夫琅和费用他发明的棱镜光谱仪观察到太阳谱线开始，才逐渐进入光谱学发展的盛期，除了对吸收与发射光谱的研究外，还相应发展了对散射光谱的研究，特别是喇曼散射的发现，即在光发生散射时，除了原有频率之外，散射光中还有一些其它频率的光出现，通过喇曼散射可以研究物质的结构与组成等！其实光谱学作为一门实用性学科是由物理学家和化学家共同开创起来的。
到20世纪初，传统光谱学已经十分成熟并在冶金、电子、化工、医药、食品等工业部门都成为相当重要的分析手段。
尽管传统的光谱学在物质研究中获得了多方面的应用，但在激光问世之前，它的进一步发展已经面临着不可逾越的鸿沟。
首先传统光谱学使用普通光源，探测分辨率低，而增强其单色性，又不得不以降低光强为代价，这样又会影响到探测的灵敏度，此外，在弱光辐射下光谱中的许多非线性效应表现不出来，因此包含物质结构深层次的信息被阻断。
60年代高强度、高单色性激光的出现给光谱学这门学科注入了新的活力，在其后发展的激光光谱学中，激光光源的优越性被发挥的淋漓尽致。
比如激光的单色性使分光器件分辨率提高，高强度提高了探测的灵敏度，而且强光与物质粒子的相互作用中，产生了各种可观测的非线性光谱效应；此外激光的高度方向性又使对微区或定点的光谱分析成为可能。
在激光光谱学中，作为光谱分析手段的激光光谱技术由于其高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率也倍受重视，在许多科学技术领域有着非常广泛的应用前景！二、激光光谱学技术的应用1、化学把激光光谱技术与光化学结合，工艺技术简单、设备小、效率高、成本低。
激光光谱技术及应用 第一章
根据光强和振幅的关系
I E t E* t
2E
2 0
1
cos
I min
I max
空腔中的电磁场
对于一个封闭在空腔中的电磁场，根据 边界条件，空腔中只能存在特定的模式
E = E0 exp(it kr)
其中
r = xex yey zez
k
=
nx
Lx
ex
r
0
E
2
1
r 0
B2
平面电磁波的能流密度（单位时间
流过单位面积的能量），即坡印廷
矢量S.
S EH
1 n r 0 r0
c n rr
光强 I
I c nr
电磁场的动量
当电磁波照射到金属表 面时，导体会受到辐射 压力，电场分量产生传 导电流 j，磁场分量对该 电流施加洛伦兹力 f。
等离子体中可能产生的跃迁光谱有：
1. 分立谱：原子的束缚能级之间 的跃迁给出的分立谱。
2. 韧致辐射：发生在离化限以上 的连续区中，这里也是自由电 子去，高温下的自由电子可能 会具有很高的动能，电子在运 动中当发生动能降低时，就会 伴随产生辐射，这种辐射称之 为韧致辐射，是一种连续谱。
3. 自由—束缚跃迁：由于自由区中辐射的波长可以连续改变，所以给出连续谱。 4. 自由—准连续态跃迁：与自由—束缚跃迁类似，
自然线宽
经典理论把原子看成一个振荡电偶
极子。电偶极子的振荡向其周围发
射电磁场，而电磁场发射将使振子
的能量耗散，于是振荡幅度逐步衰
减下来，发射的电磁场强度也因此
kBT
n
三色激光光谱
三色激光光谱
三色激光光谱是指由三种不同波长的激光所组成的光谱。
这种光谱
对于许多领域来说都是非常重要的，例如医学、工业以及科学研究等
领域都需要使用到三色激光光谱。
下面是三色激光光谱的三种波长及其应用：
一、红光
红光的波长在650-750纳米之间，其主要应用在医学领域，比如视网膜治疗、血液循环的疗法等方面。
此外，红光在激光打印、激光照相等
也有应用。
二、绿光
绿光的波长在532纳米，这种波长的激光在医学领域也有应用，如牙
医等。
此外，GDP测量中也需要使用绿光。
同时，在现代社会中，绿
光也被广泛应用于激光雷达和激光照射等领域。
三、蓝光
蓝光的波长在405纳米，此种波长的激光常用于工业和科学研究领域，比如在纳米技术和生物医学研究中都需要使用蓝光。
总之，三色激光光谱在现代社会中已经非常普及了，它在医学、工业
和科学研究等领域都有广泛的应用。
随着科技的不断进步，三色激光
光谱将会在更多领域中得到应用。
激光荧光光谱分析
激光荧光光谱分析激光荧光光谱分析（Laser-induced fluorescence spectroscopy）是一种基于激光诱导下物质发出荧光的光谱分析技术。
该技术被广泛应用于生物、化学和环境等领域，用于分析有机物、无机物和生物分子的结构和性质。
激光荧光光谱分析的原理是利用激光对样品进行激发，使其分子或原子发生跃迁过程，从而发出具有特定波长和强度的荧光光谱。
激光具有较高的单色性和能量密度，能够提供足够的激发能量，使样品中的分子或原子从基态跃迁到激发态。
当激发态的分子或原子回到基态时，通过发出荧光的方式释放过剩的能量，从而产生荧光信号。
激光荧光光谱分析的优势在于其高灵敏度和高选择性。
由于激光能够提供足够的激发能量，可以实现微量物质的检测。
同时，荧光光谱可以提供分子或原子的结构和构型等信息，因此具有很高的选择性。
此外，激光荧光光谱分析还具有非接触性、无损伤性等特点，对样品没有破坏。
激光荧光光谱分析常用于生物医学领域，如荧光免疫分析、DNA测序等。
在荧光免疫分析中，可以利用荧光标记的抗体或荧光分子与待测物质进行特异性的结合，通过检测荧光信号实现对待测物质的定量分析。
在DNA测序中，可以利用荧光标记的碱基与DNA分子进行特异性的结合，通过检测荧光信号实现DNA序列的测定。
激光荧光光谱分析还可以应用于环境监测和化学分析等领域。
在环境监测中，可以利用荧光标记的污染物与环境样品中的目标物质反应，通过检测荧光信号分析样品中目标物质的存在和浓度。
在化学分析中，可以利用荧光标记的化合物与待测的化合物进行特异性的结合，通过检测荧光信号实现对待测化合物的定性和定量分析。
总之，激光荧光光谱分析是一种广泛应用于生物、化学和环境等领域的光谱分析技术。
它具有高灵敏度、高选择性、非接触性和无损伤性等优势，可应用于荧光免疫分析、DNA测序、环境监测和化学分析等方面。
随着激光技术的不断发展，激光荧光光谱分析将进一步拓展其应用领域，并为相关领域的研究和应用提供更多的可能性。
发射光谱的分类
发射光谱的分类发射光谱的分类光，是一种无形无质的能量，它在物质间传递，使得世界充满了美妙的色彩。
物质在受到能量激发后，会发出光线，这种现象被称为发射光谱。
发射光谱是一种研究物质的重要手段，通过观察和分析发射光谱，我们可以了解物质的组成、结构以及性质。
下面将发射光谱按照不同的分类方式进行介绍。
一、原子发射谱原子发射谱是由原子内部能级跃迁所产生的光谱。
原子在受到外部激发后，电子会从低能级跃迁到高能级，而后再返回原位。
这个跃迁的过程会伴随着能量的释放，并以特定的波长发射光线。
不同的元素具有不同的能级结构，因此发射光谱中的谱线位置和强度可以作为区分元素的手段。
二、分子发射谱分子发射谱是由分子内部的振动和转动能级之间跃迁所产生的光谱。
分子中的原子围绕共同的轴线运动，同时会围绕自身运动，这些运动形成了分子的振动和转动能级。
分子在受到外部激发后，分子内部的振动和转动能级跃迁，从而发射各种不同波长的光谱。
分子发射光谱不仅可以用来研究分子的构造和性质，还可以用来检测和鉴定分子的存在。
三、热辐射谱热辐射谱是由物体内部的热运动所产生的光谱。
物体的温度越高，其中的原子和分子就以更高的能级运动，从而发射出更高能量的光线。
热辐射谱呈现出连续谱的形式，在不同波长的光谱中，具有不同强度的辐射。
通过分析热辐射谱，我们可以了解物体的温度和组成。
四、激光光谱激光光谱是由激光所产生的光谱。
激光是一种高度集中的光源，具有狭窄的频谱和高强度的光束。
激光在各个领域有着广泛的应用，例如激光医疗、激光通信和激光制造等。
通过研究激光光谱，我们可以了解激光的特性和性能，从而更好地利用激光技术。
五、等离子体发射谱等离子体发射谱是由等离子体所产生的光谱。
等离子体是一种高温高能状态的物质，具有丰富的能量级和激发态。
等离子体在受到电磁场或者粒子束激发后，会发射出不同波长的光谱。
等离子体发射谱常用于等离子体物理和核聚变研究。
发射光谱是一种非常重要的物质研究手段，不同类型的发射光谱在科研、工业和医学等领域都有广泛的应用。
激光光谱技术原理及应用
激光光谱技术原理及应用
激光光谱技术是一种基于激光的光谱分析方法，它利用激光的
高亮度、单色性和方向性，结合光谱仪的高分辨率和高灵敏度，可
以实现对物质的高灵敏、高分辨的分析。
本文将从激光光谱技术的
原理入手，介绍其在不同领域的应用。
激光光谱技术的原理主要是基于激光与物质相互作用时的光谱
特性。
激光的单色性使得它的频率非常确定，因此可以用来对物质
进行精确的光谱分析。
激光光谱技术主要包括拉曼光谱、荧光光谱、吸收光谱等多种形式，每种形式都有其特定的原理和应用对象。
例如，拉曼光谱是利用激光与物质相互作用后，被散射光的频率发生
变化，从而得到物质的结构和成分信息；荧光光谱则是利用激发物
质后，其发出的荧光光谱来分析物质的性质和浓度；吸收光谱则是
利用物质对激光的吸收特性来分析其组成和浓度。
激光光谱技术在环境监测领域有着广泛的应用。
例如，利用拉
曼光谱技术可以对空气中的微小颗粒物进行在线监测，实现对大气
污染物的实时监测和分析；利用荧光光谱技术可以对水体中的有机
物质进行快速检测，实现对水质的实时监测和评估。
此外，激光光
谱技术还可以应用于地质勘探、生物医学、食品安全等领域，为相
关领域的研究和应用提供了重要的技术手段。
总之，激光光谱技术以其高灵敏度、高分辨率和非破坏性等特点，已经成为现代光谱分析领域的重要技术手段。
随着激光技术的不断发展和完善，激光光谱技术将在更多领域得到广泛应用，为相关领域的研究和应用带来更多的可能性和机遇。
激光光谱技术简介
1 me4
En 2 ( 2 2 )
n 80 h
11
光谱技术应用
激光分离同位素铀U
E
电离
原子束
收集电场
激光
原子源
U
235
U
238
12
光谱技术应用
材料分析
13
翡翠手镯
a jadeite bangle
带绿翡翠。内径52mm，厚
为6mm
RMB：6,000-10,000
14
8.00
1,1,1
(28.28,90.5)
220
d=1.931
90
80
XRD Pattern
111
d=3.153
70
60
311
d=1.647
50
40
3,1,1
(55.77,29.5)
30
20
10
0
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
Detector 4：声探测器
Detector 5：电流探测器
54
激发与消激发
55
激发谱
56
光声光谱PAS
57
光声光谱PAS
58
吸收技术
59
吸收技术
60
光电流 光谱
61
光电流 光谱
62
光电流 光谱
63
电离谱
64
电离谱
激光拉曼光谱的原理
激光拉曼光谱的原理
激光拉曼光谱（Laser Raman Spectroscopy）是一种非常强大的分析技术，它利用激光光源和拉曼散射效应来获得样品的分子结构和化学成分信息。
激光拉曼光谱的原理可以概括如下：
1. 激光光源：激光拉曼光谱的核心是激光器，通常使用单色激光源，如氦氖激光器（He-Ne）或激光二极管激光器（例如Nd:YAG激光器）。
激光光源发出单一波长的激光光束，通常是可见光或近红外光。
2. 样品激发：激光光束照射到待分析的样品上。
激光光子与样品中的分子相互作用，引起分子的振动、转动和能级变化。
这些过程会导致光子的散射。
3. 拉曼散射：当激光光子与样品中的分子相互作用时，部分光子的能量会发生微小的频率变化，这就是拉曼散射。
拉曼散射产生的光子具有不同的频率或波数，其中一些频率高于激光光子，而另一些则低于它。
这种频率变化的光子被称为拉曼散射光子。
4. 原始光与拉曼散射光的分离：拉曼散射光子与原始的激光光子分开，通常通过使用光谱仪中的光栅或其他分光元件。
这使得能够将拉曼散射光子分离并记录其频率。
5. 光谱分析：分离后的拉曼光谱通过光谱仪传递到检测器上，记录不同频率（波数）下的光强度。
这个拉曼光谱包含了样品中不同分子的振动和转动模式的信息。
6. 数据解释：通过分析拉曼光谱，可以识别样品中的不同分子、它们的浓度以及分子之间的相互作用。
这使得激光拉曼光谱成为一种非侵入性、非破坏性的分析工具，可用于化学、材料科学、生物学和环境科学等领域。
总的来说，激光拉曼光谱的原理是基于激光散射的现象，通过测量拉曼光谱，可以提供有关样品分子结构和成分的宝贵信息。
激光光谱技术和应用 课件
绪论
为什么要研究光谱？
光谱是从微观角度研究物质世界的一种重要手段；光谱学是研 究物质和电磁波相互作用的科学。
光谱从何而来？
每一种分子、原子都有它固有的频谱特性。对物质结构的表征 和研究也都依赖于光谱学。
什么是激光光谱
1960年，第一台红宝石激光器的 问世，成为光谱学发展的新纪元。
2. 多原子分子中的能级跃迁
多原子分子的能级的数目随分子中原子数的增加变得非常之多， 因此具有很多复杂的能级结构。它们的谱线不再有线系的外观， 也没有规整的吸收轮廓线。
在受到光激发之后，分子 跃迁到单重电子激发态的 某个振动能级上。处于高 能级的分子基本通过辐射 的、非辐射的或振动弛豫 三条途径耗散其能量。
处于能级2的自发辐射寿命为 2 1 A21
2. 受激发射和吸收过程
与自发辐射不同，受激发射是在外 界辐射场的激发下发生的发射过程。
W 21B 21
吸收是与受激发射相反的过程。
W 12B 12
3. 爱因斯坦跃迁系数间的关系
原子因吸收辐射场能量从低能 级跃迁到高能级。
平面电磁波的能流密度（单位时间
流过单位面积的能量），即坡印廷
矢量S.
SEH r10r0n crrn
光强 I
I c nr
电磁场的动量
当电磁波照射到金属表 面时，导体会受到辐射 压力，电场分量产生传 导电流 j，磁场分量对该 电流施加洛伦兹力 f。
f jB 方向与电磁波传播方向一致。
3. 等离子体的光谱发射机制 等离子体是原子分子集团处 于高度电离的状态，它是物 质存在的第四种形式。
在等离子体的高温与高度电 离的状态下，原子的发射光 谱具有许多新的特点。
激光拉曼光谱原理
激光拉曼光谱原理
激光拉曼光谱是一种用于分析物质成分和结构的非损伤性技术。
它利用激光光源照射样品，当光与样品相互作用时，其中一部分光被散射，并通过集成光谱仪进行分析。
激光拉曼光谱基于拉曼散射效应，拉曼散射是指光在与物质相互作用时改变频率和能量的现象。
当激光与样品相互作用时，有一部分光被散射，并且散射光的频率可能会发生变化。
这些频率的变化量与样品的分子振动和旋转相关。
拉曼散射光中的频率变化通常非常小，因此需要使用高分辨的光谱仪来检测。
光谱仪通常由一个光栅或干涉仪组成，可以将不同频率的光分离开来，并测量其强度。
这样就可以得到一个频率与强度的光谱图。
激光拉曼光谱可以用于分析各种类型的样品，包括固体、液体和气体。
对于固体样品，激光光源可以通过显微镜聚焦到样品表面上的微小区域，以获得高空间分辨率的光谱信息。
对于液体和气体样品，可以通过光纤将光源引导到样品中，以获取其拉曼光谱。
通过对激光拉曼光谱的分析，可以确定样品中的分子组成和结构信息。
每种分子都有独特的拉曼光谱特征，因此可以通过比对实验结果与已知标准光谱库来确定样品的成分。
此外，还可以通过观察峰值的位置、强度和形状来推断样品的分子结构和化学键信息。
激光拉曼光谱具有高灵敏度、非破坏性、快速分析等优点，因此广泛应用于材料科学、化学、生物医学等领域的研究和实际应用中。
波长调制激光光谱
波长调制激光光谱波长调制激光光谱是一种以波长调制的形式进行激光调制的方法，它在许多应用领域中有着非常广泛的应用。
在本文中，我们将介绍波长调制激光光谱的原理，应用以及优缺点等方面的内容。
一、原理：波长调制激光光谱的原理非常简单，它通过改变激光的波长来达到调制的效果。
具体的实现过程是通过在激光器中引入一个可变长度的光程，以改变激光波长的方式进行调制。
当光程改变时，激光的波长也会相应地改变，由此可以得到一个波长随时间变化的激光。
这种波长调制的激光具有高度的稳定性和精度，因此在一些需要高精度的领域中得到广泛应用。
二、应用：波长调制激光光谱可以应用到多个领域中，在以下领域中得到了广泛的应用：1、光纤通信领域波长调制激光光谱在光纤通信领域中有着非常广泛的应用。
这是因为，光纤通信需要将信号通过光纤传输，而波长调制激光光谱可以提供高精度、低噪音的传输信号，从而在光纤通信中得到了广泛的应用。
2、光谱学研究波长调制激光光谱在光谱学的研究中也有着很重要的应用。
这是因为，波长调制激光光谱可以提供高精度、高分辨率的光谱测试，从而在化学分析、生物医学等领域中得到了广泛的应用。
3、激光雷达领域波长调制激光光谱在激光雷达领域中也有着非常广泛的应用。
这是因为，激光雷达需要提供高精度、高速度的测量信号，而波长调制激光光谱可以提供高精度、高速度的激光信号，从而在激光雷达领域中得到了广泛的应用。
三、优缺点：波长调制激光光谱在应用中具有以下优点：1、高精度、高稳定性波长调制激光光谱具有非常高的精度和稳定性，可以提供高精度、高分辨率的测量信号，从而在一些需要高精度测量的领域中具有很大的优势。
2、低噪音、低杂散信号波长调制激光光谱可以提供非常低的噪音和杂散信号，从而能够提供清晰的信号测量。
3、广泛应用领域波长调制激光光谱可以应用到多个领域中，在光纤通信、光谱学、激光雷达等领域中都得到了广泛的应用。
波长调制激光光谱的缺点主要有：1、设备成本较高波长调制激光光谱的设备成本相对较高，使得它在一些低成本应用领域中可能并不适用。
1654nm甲烷吸收激光光谱 -回复
1654nm甲烷吸收激光光谱-回复甲烷（CH4）是一种重要的温室气体，其对地球的气候变化产生深远的影响。
为了深入了解甲烷分子的结构和行为，科学家们利用1654纳米（nm）波长的激光进行甲烷吸收光谱研究。
本文将一步一步回答关于相关实验的问题。
1. 什么是激光光谱？激光光谱是一种用于研究物质分子结构和行为的实验方法。
它利用激光束照射样品，通过观察样品对特定波长光的吸收、散射或发射，来获取关于物质的信息。
2. 为什么选择1654nm波长的激光？选择适当的激光波长是非常重要的，因为不同波长的激光可以与物质相互作用的方式不同。
对于甲烷的研究，1654nm波长的激光被发现可以与甲烷分子的振动模式相匹配，从而引发其吸收。
这种激光波长对于探究甲烷分子的结构和行为非常有用。
3. 甲烷的吸收光谱研究有什么重要意义？通过研究甲烷的吸收光谱，我们可以了解甲烷分子中不同化学键的振动和转动模式，并推断出整个分子的结构。
这对于研究甲烷的化学性质、反应机制以及其在地球变暖中的作用有着重要的意义。
4. 如何进行甲烷吸收光谱实验？实验中，首先准备一束波长为1654nm的激光。
将这束激光照射到含有甲烷的样品上，并在样品后方放置一个光谱仪。
光谱仪可以分析经过样品的激光被吸收的程度，从而得出甲烷的吸收光谱图。
5. 甲烷吸收光谱有什么特点？甲烷的吸收光谱在1654nm处显示出明显的吸收峰。
这是由于甲烷分子在这个波长下的转动振动模式与激光能量的匹配。
通过测量吸收峰的强度和形状，我们可以推测甲烷分子中不同键的振动频率和可能的构象。
6. 如何解读甲烷吸收光谱？解读甲烷吸收光谱需要通过对比实验数据和已有的理论模型进行分析。
通过测量不同浓度的甲烷样品，我们可以绘制出吸收峰的强度和浓度之间的关系。
同时，根据已知的甲烷分子结构和振动模式，我们可以通过理论计算来揭示实验数据背后的物理机制。
7. 甲烷吸收光谱的应用有哪些？甲烷吸收光谱广泛应用于环境科学、大气化学和气候变化研究中。
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什么是激光光谱
发布日期:2007-11-07 我也要投稿!作者:网络阅读: 1886[ 字体选择：大中小] 激光光谱laser spectra
以激光为光源的光谱技术。
与普通光源相比，激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点，是用来研究光与物质的相互作用，从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。
激光的出现使原有的光谱技术在灵敏度和分辨率方面得到很大的改善。
由于已能获得强度极高、脉冲宽度极窄的激光，对多光子过程、非线性光化学过程以及分子被激发后的弛豫过程的观察成为可能，并分别发展成为新的光谱技术。
激光光谱学已成为与物理学、化学、生物学及材料科学等密切相关的研究领域。
可调（谐）激光光源实际上是一台可调谐激光器，又称波长可变激光器或调频激光器。
它所发出的激光，波长可连续改变，是理想的光谱研究用光源，可调激光器的波长范围在真空紫外的118.8纳米至微波的8.3毫米之间。
可调激光器分为连续波和脉冲两种，脉冲激光的单色性比一般光源好，但其线宽不能低于脉宽的倒数值，分辨率较低。
用连续波激光器作光源时，分辨率可达到10-9（线宽＜1兆赫）。
常见的激光光谱包括以下几种：
①吸收光谱。
激光用于吸收光谱，可取代普通光源，省去单色器或分光装置。
激光的强度高，足以抑制检测器的噪声干扰，激光的准直性有利于采用往复式光路设计，以增加光束通过样品池的次数。
所有这些特点均可提高光谱仪的检测灵敏度。
除去通过测量光束经过样品池后的衰减率的方法对样品中待测成分进行分析外，由于激光与基质作用后产生的热效应或电离效应也较易检测到，以此为基础发展而成的光声光谱分析技术和激光诱导荧光光谱分析技术已获得应用。
利用激光诱导荧光、光致电离和分子束光谱技术的配合，已能有选择地检测出单个原子的存在。
②荧光光谱。
高强度激光能够使吸收物种中相当数量的分子提升到激发量子态。
因此极大地提高了荧光光谱的灵敏度。
以激光为光源的荧光光谱适用于超低浓度样品的检测，例如用氮分子激光泵浦的可调染料激光器对荧光素钠的单脉冲检测限已达到10-10摩尔／升，比用普通光源得到的最高灵敏度提高了一个数量级。
③拉曼光谱。
激光使拉曼光谱获得了新生，因为激光的高强度极大地提高了包含双光子过程的拉曼光谱的灵敏度、分辨率和实用性。
为了进一步提高拉曼散射的强度，最近又研究出两种新技术，即共振拉曼光谱法和相关反斯托克斯拉曼光谱法（CARS），使灵敏度得到更大的提高，但尚未成为常规的分析方法。
④高分辨激光光谱。
激光对高分辨光谱的发展起很大作用，是研究原子、分子和离子结构的有力工具，可用来研究谱线的精细和超精细分裂、塞曼和斯塔克
分裂、光位移、碰撞加宽、碰撞位移等效应。
⑤时间分辨激光光谱。
能输出脉冲持续时间短至纳秒或皮秒的高强度脉冲激光器，是研究光与物质相互作用时瞬态过程的有力工具，例如，测定激发态寿命以及研究气、液、固相中原子、分子和离子的弛豫过程。
激光介质光谱是用激光光谱的方法研究介质，研究可能产生新的激光体系。
光谱是复色光通过棱镜或能产生衍射现象的光学仪器光栅后，分解成的单色光按波长大小排成的光带。
如日光的光谱是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。
而激光的单色性好，是一种纯正的单色光。
一种波动射于另一种物质内部时，后者就是前者的介质，也叫媒质，例如传播声波的介质或传播光波的介质。
光是由原子内部的电子受到激发后产生的。
由于每一种元素的原子发出的光都具有自己的特征，因此，研究物体的发光情况，就可以了解它含有哪些元素，即了解它的化学组成。
实际从事这些研究时，要观察物质的光谱，进行光谱分析。
发射光谱由发光物体直接产生的光谱叫做发射光谱。
炽热的固体、液体及高压气体的光谱，是由连续分布的一切波长的光组成的，这种光谱叫做连续谱。
稀薄气体发光，会产生另一种光谱，是由一些不连续的亮线组成的。
这种光谱叫做线状谱。
观察气体的光谱，可以使用光谱管（图8-12），它是一支中间比较细的封闭的玻璃管，里面装有低压气体，管的两端有两个电极。
把两个电极接到高压电源上。
当两个电极通过稀薄气体放电时，气体就发出一定颜色的光。
这光不是单色光，用分光镜可以看到它的光谱。
分光镜的构造如图8-13所示。
它是由平行光管A、三棱镜P和望远镜筒B组成的。
平行光管A的前方有一个宽度可以调节的狭缝S。
从狭缝射入的光线经透镜L1折射后，变成平行光线射到三棱镜P 上。
不同频率的光经过三棱镜沿不同的折射方向射出，并在透镜L2后方的平面MN上分别会聚成不同颜色的像（谱线）。
通过望远镜筒B的目镜L3，就看到了放大的光谱像。
如果在MN那里放上照相底片，就可以摄下光谱的像。
具有这种装置的光谱仪器叫做摄谱仪。
把固态或液态物质放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的线状谱。
从实验知道，各种元素都有一定的线状谱，元素不同，线状谱也不同。
所以，线状谱又叫原子光谱。
每种元素的原子只能发出某些具有特定波长的光谱线，这些谱线叫做那种元素的特征谱线。
吸收光谱
让炽热固体发出的白光通过较冷的钠蒸气（在酒精灯芯上放一些食盐，食盐受热分解就产生钠蒸气），再用分光镜来观察，在连续谱的背景上就出现了两条挨得很近的暗线，这两条暗线的波长恰好跟钠蒸气的发射光谱中两条黄色亮线相同。
进一步的实验表明，白光通过每一种气体时，光谱中都会产生一组暗线，每条暗线的波长，都跟那种气体原子的一条特征谱线相对应。
这就表明，每种气体都能从通过它的白光中吸收跟它的特征谱线波长相同的那些光，使白光的连续谱中出现暗线。
因此，我们把连续谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱叫做吸收光谱。
通常在吸收光谱中看到的特征谱线比线状谱中的要少一些。
光谱分析
由于每种元素都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。
这种方法叫做光谱分析。
做光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱。
这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。
某种元素在物质中的含量达10-10克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检查出来。
光谱分析在科学技术中有广泛的应用。
例如，在检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯度的要求时，就要用到光谱分析。
在历史上，光谱分析还帮助人们发现了许多新元素。
例如，铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被发现的。
光谱分析对于研究天体的化学组成也很有用。
19世纪初，在研究太阳光谱时，发现它的连续谱中有许多暗线（参看彩图10，其中只有一些主要暗线）。
最初不知道这些暗线是怎样形成的，后来人们了解了吸收光谱的成因，才知道这是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱。
仔细分析这些暗线，把它跟各种原子的特征谱线对照，人们就知道了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等几十种元素。