復色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,按波長(或頻率)的大小依次排列的圖案。例如,太陽光經(jīng)過三棱鏡后形成按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫次序連續(xù)分布的彩色光譜。紅色到紫 色,相應于波長由7,700—3,900埃的區(qū)域,是為人眼所能感覺的可見部分。紅端之外為波長更長的紅外光,紫端之外則為波長更短的紫外光,都不能為肉眼所覺察,但能用儀器記錄。
因此,按波長區(qū)域不同,光譜可分為紅外光譜、可見光譜和紫外光譜;按產(chǎn)生的本質(zhì)不同,可分為原子光譜、分子光譜;按產(chǎn)生的方式不同,可分為發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜;按光譜表觀形態(tài)不同,可分為線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜。
發(fā)射光譜分析是根據(jù)被測原子或分子在激發(fā)狀態(tài)下發(fā)射的特征光譜的強度計算其含量。吸收光譜是根據(jù)待測元素的特征光譜,通過樣品蒸汽中待測元素的基態(tài)原子吸收被測元素的光譜后被減弱的強度計算其含量。它符合郎珀-比爾定律:A= -lg I/I o= -lgT = KCL式中I為透射光強度,I0為發(fā)射光強度,T為透射比,L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。物理原理為:任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成的,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,因此,一個原子核可以具有多種能級狀態(tài)。能量的能級狀態(tài)稱為基態(tài)能級(E0=0),其余能級稱為激發(fā)態(tài)能級,而能的激發(fā)態(tài)則稱為激發(fā)態(tài)。正常情況下,原子處于基態(tài),核外電子在各自能量的軌道上運動。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子,當外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級之間的能級差E時,該原子將吸收這一特征波長的光,外層電子由基態(tài)躍遷到相應的激發(fā)態(tài)。原來提供能量的光經(jīng)分光后譜線中缺少了一些特征光譜線,因而產(chǎn)生原子吸收光譜。電子躍遷到較高能級以后處于激發(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,并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去,這個過程稱原子發(fā)射光譜??梢娫游展庾V過程吸收輻射能量,而原子發(fā)射光譜過程則釋放輻射能量。