光谱分析的原理主要基于物质与电磁辐射的相互作用,具体包括以下几种:
吸收光谱:
当光源辐射出的光通过含有待测元素的样品时,样品中的基态原子会吸收特定波长的光,导致光的强度减弱。通过测量这种减弱的程度,可以计算出样品中待测元素的含量。这种方法被称为原子吸收光谱法(AAS)。
发射光谱:
当待测元素被激发到高能态后,会释放出特定波长的光。通过测量这些发射光的波长和强度,可以确定样品中待测元素的含量。这种方法被称为原子发射光谱法(AES)。
散射光谱:
物质在受到光照射时,会发生散射现象,且散射光的强度与物质的性质有关。通过测量散射光的波长和强度,可以获取物质的相关信息。这种方法在拉曼光谱分析中得到了应用。
荧光光谱:
当物质受到光激发后,其电子会跃迁到高能态,然后在返回基态的过程中释放出光。通过测量这些荧光光的波长和强度,可以了解物质的组成和结构。
光谱分析的优点在于其高灵敏度、快速性以及能够提供关于物质成分、结构和性质的详细信息。这些方法在许多领域,如环境监测、材料科学、生物医学等,都有广泛的应用。