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根據(jù)物質(zhì)的光譜來(lái)鑒別物質(zhì)及確定它的化學(xué)組成和相對(duì)含量的方法叫光譜分析，光譜分析的被測(cè)成分是原子的稱為原子光譜，被測(cè)成分是分子的則稱為分子光譜。光譜分析儀簡(jiǎn)稱光譜儀，是將成分復(fù)雜的復(fù)合光分解為光譜線并進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算的科學(xué)儀器。
光譜分析儀的工作原理
光譜分析儀的工作原理是將光源輻射出的待測(cè)元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度，進(jìn)而求得樣品中待測(cè)元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 A= -lg I/I o= -lgT = KCL 式中I為透射光強(qiáng)度，I0為發(fā)射光強(qiáng)度，T為透射比，L為光通過(guò)原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。
物理原理是任何元素的原子都是由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的電子組成的，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級(jí)，因此，一個(gè)原子核可以具有多種能級(jí)狀態(tài)。
能量最低的能級(jí)狀態(tài)稱為基態(tài)能級(jí)(E0=0)，其余能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí)，而能最低的激發(fā)態(tài)則稱為第一激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量最低的軌道上運(yùn)動(dòng)。
如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當(dāng)外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級(jí)之間的能級(jí)差E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生原子吸收光譜。
電子躍遷到較高能級(jí)以后處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子是不穩(wěn)定的，大約經(jīng)過(guò)10-8秒以后，激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其它較低能級(jí)，并將電子躍遷時(shí)所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個(gè)過(guò)程稱原子發(fā)射光譜?？梢?jiàn)原子吸收光譜過(guò)程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過(guò)程則釋放輻射能量。
光譜分析儀的應(yīng)用
由于近紅外光在常規(guī)光纖中有良好的傳輸特性，且其儀器較簡(jiǎn)單、分析速度快、非破壞性和樣品制備量小、幾乎適合各類(lèi)樣品(液體、粘稠體、涂層、粉末和固體)分析、多組分多通道同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn)，成為在線分析儀表中的一枝奇葩。
近幾年，隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)、光纖和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在線近紅外光譜分析技術(shù)正以驚人的速度應(yīng)用于包括農(nóng)牧、食品、化工、石化、制藥、煙草等在內(nèi)的許多領(lǐng)域，為科研、教學(xué)以及生產(chǎn)過(guò)程控制提供了一個(gè)十分廣闊的使用空間。光譜分析儀應(yīng)用于鋼鐵冶金、有色金屬、石油化工、機(jī)械制造、能源電力、鐵路運(yùn)輸、航空航天、食品衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)以及教學(xué)科研等各個(gè)領(lǐng)域。
直讀光譜儀一般屬于原子發(fā)射光譜，應(yīng)用于冶金，鑄造，有色，黑色金屬鑒別，石化，機(jī)械制造等行業(yè)。國(guó)際上比較有名的有美國(guó)熱電(收購(gòu)瑞士ARL)，德國(guó)斯派克，德國(guó)布魯克，日本島津等比較有名。
手持式光譜儀屬于X射線熒光光譜儀，同樣屬于原子發(fā)射光譜儀，但和直讀光譜的激發(fā)方式不一樣，直讀光譜靠高壓放電激發(fā)，X射線是通過(guò)X光管來(lái)激發(fā)，接收原件也不同，檢測(cè)元素范圍和精度低于直讀光譜，但應(yīng)用于合金材料牌號(hào)鑒別以及混料篩選，廢料回收，野外材料牌號(hào)鑒別有特殊用途，因可以做的小巧，一般做成手持式，方便攜帶。
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