光谱，光谱分析，可以用来鉴别物质和确定物质的化学组成
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。
上海斌瑞
2024-02-20 广告
