光谱学是一种利用能量与样品的相互作用来进行分析的技术。

谱

从光谱学中获得的数据称为光谱。光谱是检测到的能量强度与能量波长（或质量、动量或频率等）的关系图。

获得了什么信息

光谱可用于获取有关原子和分子能级、分子几何结构、化学键、分子相互作用和相关过程的信息。通常，光谱用于识别样品的成分（定性分析）。光谱也可用于测量样品中物质的含量（定量分析）。

需要什么仪器

使用几种仪器进行光谱分析。最简单地说，光谱学需要一个能量源（通常是激光，但可以是离子源或辐射源）和一个设备，用于测量能量源与样品相互作用后的变化（通常是分光光度计或干涉仪）。

光谱类型

有许多不同类型的光谱，因为有能源！以下是一些例子：

天文光谱学

来自天体的能量用于分析它们的化学成分、密度、压力、温度、磁场、速度和其他特性。有许多能量类型（光谱仪）可用于天文光谱学。

原子吸收光谱法

样品吸收的能量用于评估其特性。有时，吸收的能量会使光从样品中释放出来，这可以通过荧光光谱等技术进行测量。

衰减全反射光谱法

这是对薄膜或表面物质的研究。样品被能量束穿透一次或多次，并分析反射能量。衰减全反射光谱和相关技术称为阻挫多重内反射光谱，用于分析涂层和不透明液体。

电子顺磁光谱

这是一种基于在磁场中分裂电子能量场的微波技术。它用于确定含有未配对电子的样品的结构。

电子光谱

有几种类型的电子光谱学，都与测量电子能级的变化有关。

傅里叶变换光谱学

这是一系列光谱技术，其中样品在短时间内同时受到所有相关波长的照射。通过对产生的能量模式进行数学分析，获得吸收光谱。

伽马射线光谱学

伽马辐射是这类光谱的能量来源，包括活化分析和穆斯堡尔光谱。

红外光谱

物质的红外吸收光谱有时称为分子指纹。尽管红外光谱法经常用于识别材料，但也可用于量化吸收分子的数量。

激光光谱学

吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱和表面增强拉曼光谱通常使用激光作为能源。激光光谱提供了有关相干光与物质相互作用的信息。激光光谱学通常具有高分辨率和高灵敏度。

质谱

质谱仪源产生离子。有关样品的信息可通过分析离子与样品相互作用时的分散情况获得，通常使用质量电荷比。

多路或调频光谱学

在这种类型的光谱学中，记录的每个光波长都用包含原始波长信息的音频编码。然后，波长分析仪可以重建原始光谱。

拉曼光谱

分子对光的拉曼散射可用于提供有关样品化学成分和分子结构的信息。

x射线光谱学

这项技术涉及激发原子内部电子，这可能被视为x射线吸收。当电子从高能状态落入由吸收能量产生的空位时，可能产生x射线荧光发射光谱。