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一、基本原理 當光通過物質時，物質會根據其原子結構、分子組成以及物理狀態等因素，選擇性地吸收某些波長的光，而反射或透射其他波長的光。被吸收的光的強度隨波長的變化關系，就是該物質的光譜。光譜分析儀正是通過測量和分析這種光譜信息，來推斷物質的成分、結構等信息的。 二、主要組成部分及功能- 光源：提供能量，使物質產生光學吸收。光源的選擇取決于所要分析的物質和所需的光譜范圍。
- 分光系統：主要元件是棱鏡或光柵，它們的作用是將混合光分解成單色光。這樣，就可以分別測量不同波長下的光譜信息。
- 檢測系統：包括光電倍增管（PMT）或電荷耦合器件（CCD）等檢測器，用于檢測單色光的強度。這些檢測器能夠將光信號轉換為電信號，以便進行后續處理和分析。
- 信號處理系統：處理檢測器輸出的電信號，將其轉化為可視的光譜圖。通過光譜圖，可以直觀地看到物質在不同波長下的光譜信息，從而推斷物質的成分和結構。
三、工作過程- 光源發出的光通過物質，物質選擇性地吸收某些波長的光。
- 分光系統將混合光分解成單色光，并分別測量各波長下的光譜信息。
- 檢測系統接收單色光并將其轉換為電信號。
- 信號處理系統處理電信號并生成光譜圖。
- 通過分析光譜圖，可以推斷物質的成分和結構等信息。
四、光譜分析類型根據分析原理，光譜分析可分為發射光譜分析與吸收光譜分析兩種： - 發射光譜分析：根據被測原子或分子在激發狀態下發射的特征光譜的強度計算其含量。這種分析方法通常使用激發光源，如電弧、電火花或電感耦合高頻等離子體等，來激發物質并產生發射光譜。
- 吸收光譜分析：根據待測元素的特征光譜，通過樣品蒸汽中待測元素的基態原子吸收被測元素的光譜后被減弱的強度計算其含量。這種分析方法通常使用連續光源，并測量物質對光的吸收情況。
五、應用領域光譜分析儀具有廣泛的應用領域，包括但不限于： - 化學分析：用于測定物質的化學成分和含量。
- 物理研究：研究物質的物理性質，如能帶結構、光學常數等。
- 環境監測：監測大氣、水體等環境中的污染物濃度和種類。
- 材料科學：分析材料的成分、結構和性能，為材料的選擇和設計提供依據。
- 生物**：用于藥物成分分析、生物大分子結構研究等。
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發表于 2024-11-22 08:24:15
