分光譜分析及光譜分析儀器的原理與分類

　　眾所周知，光譜分析是基于物質(zhì)中的原子和分子處于不停的運動狀態(tài)，這種物質(zhì)內(nèi)部運動，在外部可以以能量輻射和吸收的形式反映出來，這種形式就是電磁輻射。而光譜就是按著波長順序排列的電磁輻射。由于原子和分子的運動是多種多樣的，因此光譜及光譜分析儀器的種類也是多種多樣的。一般按波長及測量的方法可以分為：

　　r射線0.005~1.4入

　　x射線0.1~100入

　　光學光譜100入~300μm

　　微波光譜0.3mm~lm

　　而光學光譜又可分為：

　　真空紫外光譜100一200。入

　　近紫外光譜2000入~3800入

　　可見光譜3500入一7800入

　　近紅外光譜7800入~3μm

　　遠紅外光譜3~30。μm

　　通常所說的光譜或光譜分析儀器，一般是指光學光譜分析儀器。從它的外形看可分為線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜。線光譜是由氣體狀態(tài)下的原子或離子激發(fā)而產(chǎn)生的。如果是原子產(chǎn)生的，稱為原子光譜。如果是離子產(chǎn)生的，便稱為離子光譜。而帶狀光譜來源于被激發(fā)的氣體分子。如果光譜分析中采用的碳電極在高溫下可與空氣中的氮化合，生成氰(CN)分子，當氰分子在電弧中被激發(fā)后就產(chǎn)生帶光譜，稱為氰帶。當物質(zhì)的液態(tài)或固態(tài)在高溫下激發(fā)就會產(chǎn)生連續(xù)光譜。如常見的白熾燈(鎢絲燈)，燒紅的鐵電極等。它們發(fā)射的都是連續(xù)光譜儀。這些光譜是不能用來分析的。

　　根據(jù)電磁輻射的本質(zhì)，光譜可分為原子光譜儀器和分子光譜儀器。根據(jù)輻射能的傳遞情況光譜又可分為發(fā)射、吸收、發(fā)光(熒光光譜)和萊曼光譜等。我們這里習慣講的光譜分析實質(zhì)就是指“原子發(fā)射光譜分析”。發(fā)射光譜工作的光譜范圍波長大約為1600入一8500入。

　　光譜分析儀器的分析的過程是將被測物質(zhì)的試樣引入光源中，給以外界的能量，使試樣蒸發(fā)成氣態(tài)原子，并且使氣態(tài)原子的外層電子由低能態(tài)激發(fā)至高能態(tài)，處于高能態(tài)的原子很不穩(wěn)定要躍遷至基態(tài)或低能態(tài)，便產(chǎn)生了輻射。由于被分析試樣中含有不同的原子就會產(chǎn)生不同波長的輻射，對于所產(chǎn)生輻射經(jīng)過攝譜儀進行分光就會在感光板上得到按波長順序排列的有規(guī)則的譜線，通過儀器的觀察辨認各種特征波長的譜線存在情況就是光譜定性分析。如果用光譜分析儀器進一步測量就是光譜的定量分析。