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一、基本原理 当光通过物质时，物质会根据其原子结构、分子组成以及物理状态等因素，选择性地吸收某些波长的光，而反射或透射其他波长的光。被吸收的光的强度随波长的变化关系，就是该物质的光谱。光谱分析仪正是通过测量和分析这种光谱信息，来推断物质的成分、结构等信息的。 二、主要组成部分及功能- 光源：提供能量，使物质产生光学吸收。光源的选择取决于所要分析的物质和所需的光谱范围。
- 分光系统：主要元件是棱镜或光栅，它们的作用是将混合光分解成单色光。这样，就可以分别测量不同波长下的光谱信息。
- 检测系统：包括光电倍增管（PMT）或电荷耦合器件（CCD）等检测器，用于检测单色光的强度。这些检测器能够将光信号转换为电信号，以便进行后续处理和分析。
- 信号处理系统：处理检测器输出的电信号，将其转化为可视的光谱图。通过光谱图，可以直观地看到物质在不同波长下的光谱信息，从而推断物质的成分和结构。
三、工作过程- 光源发出的光通过物质，物质选择性地吸收某些波长的光。
- 分光系统将混合光分解成单色光，并分别测量各波长下的光谱信息。
- 检测系统接收单色光并将其转换为电信号。
- 信号处理系统处理电信号并生成光谱图。
- 通过分析光谱图，可以推断物质的成分和结构等信息。
四、光谱分析类型根据分析原理，光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析两种： - 发射光谱分析：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。这种分析方法通常使用激发光源，如电弧、电火花或电感耦合高频等离子体等，来激发物质并产生发射光谱。
- 吸收光谱分析：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。这种分析方法通常使用连续光源，并测量物质对光的吸收情况。
五、应用领域光谱分析仪具有广泛的应用领域，包括但不限于： - 化学分析：用于测定物质的化学成分和含量。
- 物理研究：研究物质的物理性质，如能带结构、光学常数等。
- 环境监测：监测大气、水体等环境中的污染物浓度和种类。
- 材料科学：分析材料的成分、结构和性能，为材料的选择和设计提供依据。
- 生物**：用于药物成分分析、生物大分子结构研究等。
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发表于 2024-11-22 08:24:15
