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第一章光谱分析的原理1．光谱光的颜色是由光的波长所决定的，一定波长的光线射到眼里就形成一定色的感觉，白光是由多种波长组成的，也叫混色光。
其中红光波长最长，紫光波长最短，由红到紫波长递减。
只有一种波长不能再分解的光叫单色光。
含有多种波长成分的光叫复色光。
复色光分解成单色光的现象叫色散。
由色散形成的光按一定次序排列的光带叫光谱。
2．光谱分析的原理根据物体的光谱来判定物体的化学成分的方法叫光谱分析。
光谱分析的原理是：利用激发光源对分析试样提供能量，使试样中的原子激发而发光，借助于看谱镜的分光装置则可观察到光谱，根据元素线的有无来判定元素的存在，根据元素线的亮度与基准铁线的亮度来比较，从而确定元素的含量。
看谱分析的三大步骤是：激发、分光、鉴别。
用肉眼看到的光谱叫可见光谱，它的波长范围大致为3900～7000埃。
波长再长一些的叫红外光谱，波长再短一些的叫紫外光谱，红外光谱和紫外光谱都不能引起人眼的视觉，从红光到紫光的颜色是渐变的，没有明显的界限，各色区的波长范围大致为：紫色区：3900～4400埃蓝色区：4400～4700埃青色区：4700～4950埃绿色区：4950～5840埃黄色区：5840～6000埃橙色区：6000～6400埃红色区：6400～7000埃第二章光谱仪成像的基本知识1．光谱仪成像原理：光源-----入射系统-----色散系统-----聚焦成像系统-----记录观察系统电弧-------狭缝---------光栅---------照像物镜---------------眼睛1、电极2、试样3、保护玻璃4、反射棱镜5、聚光镜6、狭缝7、物镜 8、光镜 9、转像棱镜 10、视场光栏 11、显微物镜 12、目镜2、工作原理：在分析物和电极（元盘或针状）间激发电弧或火花时，各元素以不同波长的光辐射，经仪器会聚、色散、聚焦，通过目镜即可看到从紫到红的一组明亮清晰的谱线，按其谱线的位置和亮度可确定各元素的存在及含量。
光谱分析是一种重要的科学研究手段，通过对物质发射、吸收或散射光的测量与分析，可以获取到物质的组成和性质信息。
而光谱学则是研究光谱分析的学科。
光谱分析与光谱学的基本原理是现代光学和物理学的重要基石，广泛应用于天文、地学、材料科学、化学等领域。
光谱分析的基本原理是光与物质相互作用的结果。
光是一种电磁波，具有波长和频率的特性。
当光线入射到物质上时，会与物质中的原子、离子或分子相互作用。
根据物质吸收、发射或散射光的不同特点，可以得到不同的光谱信息。
物质的光谱信息主要包括发射光谱和吸收光谱。
发射光谱是指物质受到能量激发后发出的光线，一般分为连续光谱和线状光谱两种。
连续光谱是指物质发射的光波能量在一定范围内连续变化，如热辐射光谱。
线状光谱则是指物质发射的光波能量在一定波长范围内只出现特定的几条亮线，如氢原子的巴尔末系列发光。
吸收光谱是指物质吸收光线后的光谱，它是发射光谱的反向过程。
物质吸收光线的波长会产生特定的吸收峰，通过测量吸收峰的位置和强度，可以确定物质的组成和浓度。
光谱学的基本原理是通过对光谱的测量和分析，来获得物质的相关信息。
光谱学通过对光线的分光处理，可以将各个波长的光线分解出来，并测量其强度。
常见的分光技术有光栅分光仪、单色仪、光谱仪等。
在光谱测量中，常用的参数有波长（λ）、光谱强度（I）等。
通过测量不同波长下的光谱强度，可以得到物质的光谱图像。
光谱分析与光谱学的基本原理也和原子的能级结构密切相关。
原子和分子的能级是量子力学的基本概念，不同的能级对应不同的能量。
当原子或分子受到能量激发时，其电子会跃迁到较高的能级，这个过程产生的能量差可以通过光谱来表征。
不同元素和分子的能级结构是不同的，因此它们在光谱中表现出不同的特征。
光谱分析与光谱学的应用广泛而深入。
在天文学中，光谱分析可以用于研究星系、行星和其他宇宙天体的成分和性质。
在地学中，光谱分析可以用于研究土壤、岩石和大气等物质的组成和变化。
在材料科学和化学中，光谱分析可以用于研究材料的结构、质量和纯度。
光谱分析技术光谱分析技术是一种用于研究物质光学性质的方法。
通过测量样品对不同波长的电磁辐射的吸收、发射或散射，可以得到材料的能级结构、成分以及其他相关信息。
光谱分析技术广泛应用于物质科学、化学、物理、生物、医学等领域，为研究人员提供了一个强大的工具。
一、光谱分析的基本原理光谱分析技术的基本原理是根据物质对电磁辐射的相互作用来进行分析。
光谱分析一般涉及两个重要的特征参数：波长和强度。
根据电磁辐射的性质，可以将光谱分为连续光谱和离散光谱。
连续光谱是指光源产生的电磁辐射在波长范围内连续变化的光谱。
例如，太阳光就是一种连续光谱，它包含了所有波长的电磁辐射。
离散光谱是指光源产生的电磁辐射只具有特定波长的光谱。
离散光谱可以进一步分为发射光谱和吸收光谱。
发射光谱是指物质在受激激发后，发射出具有特定波长的辐射。
这种光谱常用于分析样品中的元素或化合物的存在和相对含量。
吸收光谱是指物质对特定波长的电磁辐射吸收的程度。
通过测量吸收光谱，可以确定物质的吸收特性，并进一步推断物质的性质、浓度等信息。
二、光谱分析的应用领域1. 无机化学领域在无机化学领域，光谱分析技术广泛应用于金属离子的检测、金属络合物的研究、催化剂的表征等方面。
例如，紫外-可见光谱能够用于研究金属离子的电子结构、配位数和配位几何等信息。
2. 有机化学领域在有机化学领域，红外光谱和核磁共振光谱是最常用的光谱分析技术。
红外光谱可以用于判定有机物的官能团、化合物结构以及化学键的类型。
核磁共振光谱则可以提供关于有机分子中氢、碳等原子的位置和环境信息。
3. 材料科学领域光谱分析技术在材料科学领域有着广泛的应用。
例如，拉曼光谱能够揭示材料的晶格结构、分子振动模式等信息；X射线光电子能谱能够提供材料的元素分布和化学态信息。
4. 生物医学领域光谱分析技术在生物医学领域也有重要的应用。
近红外光谱被广泛用于非侵入性生物医学检测，如近红外光谱血糖检测、脑血氧测量等。
此外，荧光光谱和质谱分析等技术也在生物医学领域发挥着重要作用。
光谱分析根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析．其优点是灵敏，迅速．历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等．根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。
光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。
由于每种原子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(10的负10次方)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.检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯度的要求时,帮助人们发现了许多新元素.研究天体的化学组成.复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，按波长（或频率）的大小依次排列的图案。
例如，太阳光经过三棱镜后形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫次序连续分布的彩色光谱。
红色到紫色，相应于波长由7，700—3，900埃的区域，是为人眼所能感觉的可见部分。
红端之外为波长更长的红外光，紫端之外则为波长更短的紫外光，都不能为肉眼所觉察，但能用仪器记录。
因此，按波长区域不同，光谱可分为红外光谱、可见光谱和紫外光谱；按产生的本质不同，可分为原子光谱、分子光谱；按产生的方式不同，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱；按光谱表观形态不同，可分为线光谱、带光谱和连续光谱。
原理发射光谱分析是根据被测原子或分子在激发状态下发射的特征光谱的强度计算其含量。
吸收光谱是根据待测元素的特征光谱,通过样品蒸汽中待测元素的基态原子吸收被测元素的光谱后被减弱的强度计算其含量。
它符合郎珀-比尔定律:A= -lg I/I o= -lgT = KCL式中I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。
光谱分析原理及作用光谱分析是一种通过测量物质在不同波长光下的吸收、发射或散射来确定其化学成分和性质的方法。
它是一种非常重要的分析技术，被广泛应用于化学、生物、环境、材料等领域。
光谱分析的原理和作用对于我们理解物质的性质和进行定量分析具有重要意义。
光谱分析的原理主要是基于物质与电磁波的相互作用。
当物质受到电磁波（如可见光、紫外光、红外光等）照射时，会发生吸收、发射或散射现象。
这些现象与物质的化学成分、结构和状态有关，因此可以通过观察物质在不同波长光下的吸收、发射或散射情况来获取有关物质的信息。
光谱分析主要包括吸收光谱分析和发射光谱分析两种。
吸收光谱分析是通过测量物质在不同波长光下的吸收情况来确定其化学成分和浓度。
而发射光谱分析则是通过测量物质在受激光照射下的发射情况来获取有关物质的信息。
这两种光谱分析方法在实际应用中具有各自的优势，可以相互补充，提高分析的准确性和可靠性。
光谱分析在化学分析中具有重要的作用。
它可以用于确定物质的成分、结构和浓度，对于分析未知物质、监测环境污染、检测食品质量等都具有重要意义。
此外，光谱分析还可以用于研究物质的光学性质、电子结构等，对于理论研究和新材料的开发具有重要意义。
除了在化学领域，光谱分析还被广泛应用于生物学、医学、地球科学、天文学等领域。
例如，生物学家可以利用光谱分析来研究生物分子的结构和功能，医学家可以利用光谱分析来诊断疾病和监测药物浓度，地球科学家可以利用光谱分析来研究地球大气和地表的成分和性质，天文学家可以利用光谱分析来研究星体的成分和运动状态。
总之，光谱分析是一种非常重要的分析技术，它通过测量物质在不同波长光下的吸收、发射或散射来确定其化学成分和性质。
光谱分析的原理和作用对于我们理解物质的性质和进行定量分析具有重要意义，被广泛应用于化学、生物、环境、材料等领域，并在科学研究和工业生产中发挥着重要作用。
光谱分析技术的原理和应用领域光谱分析技术是一种非常重要的分析方法，它以物质发射、吸收、散射和荧光等光谱现象为基础，利用光学和电子技术手段，对物质成分、结构和物理化学特性进行分析和研究。
本文将阐述光谱分析技术的基本原理、常见的光谱技术及其应用领域。
光谱分析技术的原理光谱分析技术主要是基于物质对不同频率（波长）的电磁辐射的不同响应而产生的一系列现象。
当物质受到电磁波的作用后，相应的原子或分子会发生能级转移，其中部分能量被吸收，并在某些情况下被重新辐射出来。
具体来说，当电磁波通过物质时，部分电磁波可以被物质吸收或散射，其它电磁波则会穿过物质而不受影响，这些被吸收或散射的电磁波就构成了光谱。
光谱分析技术的常见技术常见的光谱分析技术主要包括原子吸收光谱、原子荧光光谱、分子吸收光谱（紫外-可见光谱和红外光谱）以及拉曼光谱等。
1. 原子吸收光谱原子吸收光谱是利用原子对特定波长的电磁辐射的能量进行吸收而实现元素分析的一种光谱分析技术。
通过实验手段，可以用一个特定波长的电磁辐射蒸发样品和产生原子，然后以另一个特定波长的电磁辐射的强度测量样品中特定原子的浓度。
2. 原子荧光光谱原子荧光光谱是将样品中的特定原子进行激发而产生荧光，进而分析样品中特定原子浓度的一种光谱分析技术。
它与原子吸收光谱相比，具有高灵敏度、高分辨率等优点。
3. 分子吸收光谱分子吸收光谱分为紫外-可见光谱和红外光谱两类。
紫外-可见光谱是指样品中分子吸收紫外或可见光的一种分析技术，其中，紫外光波长在1-400纳米范围内，可见光波长在400-800纳米范围内。
红外光谱则是在样品被辐射后，不同的分子吸收不同波长的红外辐射而产生不同的谱带，通过分析这些谱带来确定样品中物质的成分。
4. 拉曼光谱拉曼光谱是一种分析物质的结构和化学键种类的非常有效的光谱方法。
它是利用物质的分子振动对入射光的散射响应，用来区分和鉴定物质。
因为拉曼散射的谱线非常明显，可以非常有效地识别和区分不同物质。
光谱的实验原理
光谱实验是通过分析物质在不同波长的电磁波中吸收、发射或散射的特性，来研究物质的成分和性质的一种方法。
其原理基于以下几个基本概念：
1. 原子吸收光谱：当物质受到外部能量的激发后，处于激发态的原子会吸收特定波长的光，产生吸收线。
每种化学元素都有其特定的吸收光谱，可以用来确定物质中的元素种类和浓度。
实验时会通过将样品置于光源前方，测量透射光的强度，然后将透射光通过光栅或光纤进行衍射或耦合，最后用光谱仪或光电二极管测量各个波长的光强，得到吸收光谱。
2. 原子发射光谱：当物质中的原子受到能量激发后，会从激发态跃迁到基态，同时释放出特定波长的光，形成发射光谱。
每种元素都有其特定的发射光谱，可以用来鉴别物质中的元素种类。
实验中，物质样品会通过加热、电激发或光激发等方式激发原子，然后用光谱仪或光电二极管测量发射出的光的波长和强度，得到发射光谱。
3. 分子吸收光谱：与原子吸收光谱类似，分子吸收光谱是指分析物质所吸收特定波长的光，用来研究分子结构和浓度。
分子比原子复杂得多，因此吸收光谱的波长范围更广，可以提供更多的信息。
实验中会利用特定波长的光照射样品，然后测量透射光的强度变化，得到吸收光谱。
4. 散射光谱：当光束与物质中的微粒或分子相互作用时，会发生散射现象，部分光会沿不同方向散射出去。
散射光谱可以提
供物质的粒子大小和形状等信息。
实验中，会利用散射光谱仪或光电二极管测量样品散射出的光的强度和角度，得到散射光谱。
总之，光谱实验的原理在于分析物质对不同波长的光的相互作用，通过测量光的强度和波长的变化，从而获得相关物质的信息。
光谱的原理
光谱是指将光根据其波长或频率进行分析和分类的方法。
根据光的波长的不同，可以将光分为不同的颜色。
这是因为不同波长的光在空间中传播时速度不同，使得它们到达观察者的时间也不同。
人类眼睛能感知到的可见光谱范围大致在380纳米到750纳米之间。
光波长越长，其对应的颜色越接近红色；光波长越短，对应的颜色就越接近紫色。
光谱分析的原理基于物质对光的吸收和发射特性。
当白光通过物质时，物质会吸收其中特定波长的光，而其他波长的光则被反射或透过。
这些被吸收的特定波长构成了物质的吸收光谱。
相反，当物质被激发或加热时，它会发射出特定波长的光，构成了物质的发射光谱。
通过分析光谱，可以获得有关物质的重要信息。
例如，光谱可以用于确定物质的组成、测量物质的浓度或温度，甚至揭示物质的运动状态和化学反应。
不同物质具有独特的光谱特征，这使得光谱成为一种重要的分析工具，被广泛应用于物理学、化学、天文学等领域。
常见的光谱分析方法包括吸收光谱、发射光谱和拉曼光谱等。
在吸收光谱中，通过测量物质对入射光的吸收量，可以确定物质的吸收峰和吸收强度，从而推断物质的组成和浓度。
发射光谱则是测量物质在激发下发射的光，从中可以得到物质的发射峰和发射强度。
拉曼光谱是利用物质在散射光中存在的拉曼效应，通过测量散射光的能量与频率差，获得物质的拉曼光谱图谱。
光谱分析的原理不仅在实验室中得到应用，也广泛应用于实际生活和工业生产中。
例如，光谱分析可以用于食品安全检测、环境监测、医学诊断、材料研究等领域。
通过光谱分析，我们可以深入了解物质的性质和行为，为解决各种问题提供更准确、高效的方法。
直读光谱仪讲义 Page 1 of 40 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。 最早的光源是火焰激发光谱；后来又发展应用简单的电弧和电火花为激发光源，在上世纪的三十、四十年代改进采用控制的电弧和电火花为激发光源，提高了光谱分析的稳定性。工业生产的发晨，光谱学的进步，促使光学仪器进一步得到改善，而后者又反作用于前者，促进了光谱学的发展和工业生产的发展。 六十年代光电直读光谱仪，随着计算机技术的发展开始迅速发展，1964年ARL公司展示一套数字计算和控制读出系统。由于计算机技术的发展，电子技术的发展，电子计算机的小型化及微处理机的出现和普及，成本降低等原因、于上世纪的七十年代光谱仪器几乎100％地采用计算机控制，这不仅提高了分析精度和速度，而且对分析结果的数据处理和分析过程实现自动化控制。 解放后，我国的光谱仪器工业从无到有，由小到大，得到飞跃的发展，且具有一定的规模，与世界先进技术竞争中求生存，社会商品竞赛中得到发展。 1958年开始试制光谱仪器，生产了我国第一台中型石英摄谱仪，大型摄谱仪，单色仪等。中科院光机所开始研究刻制光栅，59年上海光学仪器厂，63年北京光学仪器厂开始研究刻制光栅，63年研制光刻成功。1966—1968年北京光学仪器厂和上海光学仪器厂先后研制成功中型平面光栅摄谱仪和一米平面光栅摄谱仪及光电直读头。1971—1972年由北京第二光学仪器厂研究成功国内第一台WZG—200平面光栅光量计，结束了我国不能生产光电直读光谱仪的历史。 直读光谱仪讲义 Page 2 of 40 八十年代以来，我国铸造行业开始引进光电直读光谱仪作为熔炼过程中化学成份控制的分析手段，并逐步取代了我国传统的湿法化学分析法，至今已发展到中小企业也逐步采用光谱法配合作炉前分析。国外引进的铸造生产线已配备了专用的光谱分析设备，作为成套设备进入中国，这是铸造行业对质量控制要求越来越严的发展的必然结果，也是光电光谱分析本身的优点决定了这一技术自1945年问世以来，历时五十六年而经久不衰之缘故。 众所周知，原子发射光谱分析所采用的原理是用电弧（或火花）的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长，用光栅分光后，成为按波长排列的“光谱”，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，射入各自的光电倍增管，光信号变成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模/数转换，然后由计算机处理，并打印出各元素的百分含量。 从以上原理可以看出原子发射光谱分析，有其独特的、特别适合于配合炉前分析的优点，使其发展成为金属冶炼和铸造行业必不可少的分析手段，其特点如下： 一、 炉中取的样品只要打磨掉表面氧化皮，固体样品即可放在样品台上激发，免去了化学分析钻取试样的麻烦。对于铝及铜、锌等有色金属样品而言，可用小车床车去表面氧化皮即可。 二、 从样品激发到计算机报出元素分析含量只需20-30秒钟，速度非常快，有利于缩短冶炼时间，降低成本。特别是对那些容易烧损的元素，更便于控制其最后的成份。 三、 样品中所有要分析的元素（几个甚至十几个）可以一次同时分析出来，对于牌号复杂的产品，要求分析元素愈多愈合算，经济效益好。 四、 分析精度非常高，可以有效控制产品的化学成份，保证它能符合国家标准的规格，甚至可将合金成份控制到规格的中下限，以节省中间合金或铁合金的消耗。 五、 分析数据可以从计算机打印出来或存入软盘中，作为永久性记录。 总之，从技术角度来看光电光谱分析，可以说至今还没有比它能更有效的用于炉前快速分析的仪器，具备了那么多的特点而能取代它。所以世界上冶炼、铸造以及其他金属加工企业均竞相采用这类仪器成为一种常规分析手段，从保证产品质量，从经济效益等方面，它是十分有利的分析工具。 第二章 光谱分析基本原理
§2-1，光谱分析的种类和分析的内容 在日常生活中，可以见到各种不同的，如红、黄、兰、白色光。太阳光经三棱镜后，会产生红、橙、黄、绿、青、兰，紫排列的色带，还有人们肉眼所看不见的光如紫外线，红外线，γ射线等。 从光谱分析的观点重要的谱线波长是在100—12000*10-1nm之间，这个区间又分为几个光谱范围。 从广义讲，各种电磁辐射都属于光谱，一般按其波长可分为： γ射线 0.00005—0.14nm x射线 0.01—10nm 微波波谱 0.3mm—lmm 而光谱区可分为： 真空紫外区10—200nm 近紫外区200～380nm 可见光谱区 380—780nm 近红外光谱 780nm一3μm 远红外光谱 3—300μm 直读光谱仪讲义 Page 3 of 40 注：1米 (m)=103毫米 (mm)=106微米 (μm) 光电直读光谱分析应用的元素波长，大部分在真空紫外区和近紫外区最多。 我们通常所讲到光谱仅指光学光谱而言，从物质(固、液、气)加热或用光或用电激发射光谱时得到三种类型的光谱。线光谱是由气体状态下的原子或离子经激发而得到的，通常呈现分立的线状所以称线光线，就其产生方式而言又可分为发射光谱(明线)和吸收光谱(暗线)两种，因此光谱分析又分为发射光谱分析和原子吸收光谱分析。如果是原子激发产生的光谱，称原子光谱，如果离子激发所产生的光谱称离子光谱。带状光谱是原子结合成分子中发出的或两个以上原子的集团发出的，通常呈带状分布，是分子光谱产生，如在光谱分析中采用炭电极，在高温时，炭与空气中氮化合生成氰带(CN)分子，当氰分子在电弧中激发时产生的光谱，称氰带。连续光谱是从白热的固体中发出的，是特定的状态下原子分子中发出来的，所以连续光谱是无限数的线光谱或带光谱集合体。 我们通常讲的光谱分析，一般是指“原子发射光谱分析”，光电光谱分析中元素波长都是元素的原子光谱和离子光谱。 现在光电光谱仪主要分为两大类。非真空型的光电光谱仪的工作波长范围在近紫外区和可见光区。真空光电光谱仪工作波长扩展到远真空紫外120．0nm，因而利用这个波段中氮、碳、磷、硫等谱线的灵敏度来分析钢中的重要元素。
§2—2 发射光谱分析的理论基础 §2—2—1 原子结构与原子中电子的性质 光谱分析主要是指定性分析和定量分析；分析时，必须要了解原子的结构和原子中电子的性质。实
验表明、任何元素的原子都包含着一个小的结构紧密的原子核，原子核由质子和中子组成，核外分布着电子，每个电子都带有负电荷，其电荷大小与质子所带的电荷相等而符号相反。中子是不带电的，在中性的原子内，质子的数目与电子数目相等，这个数目表征着每一元素的特征，通常称为原子序数。 正是由于电子在原子核周围分布不是随意的，而是有一定规律的，所以才显示了每个元素的不同化学性质和不同光谱，因而我们可以想象电子处于一定轨道上，同时电子在每一轨道(或状态上)所具有的能量不相同的，每个轨道可认为是相当于原子中的一个能级。波耳的原子模型图来解释原子核外的电子结构是比较简单明了的。
图中A、B分别表示氢原子和氦原子的波耳模型
事实上，电子具有波动性，这个性质使原子中电子轨道概念失去意义，代替这个概念的和更能反映原子图象的是量子力学的电子状态或者称波函数，在原子核周围的空间电子是按几率分布的，这种几率分布称为“电子云”依据量子力学理论计算得到的电子云密度与波耳氢原子第一轨道地方是相吻合的。 直读光谱仪讲义 Page 4 of 40 电子在原于中几率分布 §2—2—2 光谱波长的产生 任何物质都是由元素组成的，而元素又都是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成，每个电子都处在一定的能级上，具有一定的能量，在正常状态下，原子处在稳定状态，它的能量最低，这种状态称基态。当物质受到外界能量(电能和热能)的作用时，核外电子就跃迁到高能级，处于高能态(激发态)电子是不稳定的，激发态原子可存在的时间约10-8秒，它从高能态跃迁到基态，或较低能态时，把多余的能量以光的形式释放出来，原子能级跃迁图见图。
横坐标表示原子所处的能级；Eo为基态能级的能量，一般为零表示，释放出的能量ΔE与辐射出的光波长λ有如下关系。
ΔE=Eh-El=ch/λ 式中：ΔE 释放出的能量， Eh 高能态的能量， E1 低能态的能量， c 光速(3X10l0厘米/秒) h 勃朗克常数 λ 辐射光的波长 图中纵坐标表示各能级所具有的能量，
因为每一种元素的基态是不相同的，激发态也是不一样的，所以发射的光子是不一致的，也就是波长不相同的。
依据波长入可以决定是那一种元素，这就是光谱的定性分析。另一方面
谱线的强度是由发射该谱线的光子数目来决定的，光子数目多则强度大，反之则弱，而光子的数目又和处于基态的原子数目所决定，而基态原子数目又取决于某元素含量多少，这样，根据谱线强度就可以得到某元素的含量。
