請簡(jiǎn)述光譜鑒別方法(色譜和光譜區別)

1.色譜和光譜有哪些區別

光譜是復色光經(jīng)過(guò)色散系統（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開(kāi)的單色光按波長(cháng)（或頻率）大小而依次排列的圖案。色譜又叫色表或色彩圖，是供用色部門(mén)參考的色彩排列表。

按波長(cháng)區域不同，光譜可分為紅外光譜、可見(jiàn)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(guān)形態(tài)不同，可分為線(xiàn)光譜、帶光譜和連續光譜。

光譜中最大的一部分可見(jiàn)光譜是電磁波譜中人眼可見(jiàn)的一部分，在這個(gè)波長(cháng)范圍內的電磁輻射被稱(chēng)作可見(jiàn)光。光譜并沒(méi)有包含人類(lèi)大腦視覺(jué)所能區別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。

色譜是用色料表現顏色。由于目前彩色復制技術(shù)條件和原材料質(zhì)量的限制，還無(wú)法復制出我們希望的所有顏色，所以它只能對在一定范圍內的典型顏色提供參考依據。

2.光譜分辨的定義

在光譜學(xué)中，對于連續光譜來(lái)說(shuō)，光譜分辨率（Spectral Resolution）可以簡(jiǎn)單地定義為兩個(gè)相鄰吸收特征之間的波數Δv(cm-1)或波長(cháng)間隔，如圖5-4-1(a)所示。準確地說(shuō)，要求這兩個(gè)吸收特征有相同大小的吸收值，并且能被一個(gè)最小吸收谷隔離開(kāi)（Mary?Joan Blümich,2002）。

圖5-4-1 光譜分辨率的定義示意圖

在非連續型的波段傳感器中定義成某一波段上光譜響應函數半功率點(diǎn)之間的波長(cháng)距離FWHM（單位為φ）或波數（cm-1）。嚴格地說(shuō)，波段的帶寬和光譜分辨率是兩個(gè)不同的概念。光譜分辨率不僅與波段的帶寬有關(guān)，還與光譜采樣間隔有關(guān)。根據采樣定理，在帶寬范圍內必須至少采兩個(gè)樣，才不會(huì )造成光譜高頻信息的損失。但在實(shí)際應用中，通常指傳感器的波段數目、每個(gè)通道的中心波長(cháng)位置和波段帶寬，這三個(gè)因素共同決定光譜分辨率（趙英時(shí)等，2003）。

成像光譜遙感巖性識別和礦物填圖主要利用不同巖礦種類(lèi)、礦物豐度和不同組分的光譜特征差異，特別是光譜吸收譜帶波長(cháng)位置、吸收深度和譜帶形態(tài)特征。光譜分辨率直接影響對巖礦光譜吸收譜帶及其形態(tài)特征的探測和分辨能力，從而直接影響成像光譜數據對礦物種類(lèi)及其成分的區分能力和識別精度。

3.光學(xué)分析法和光譜分析法主要區別是什么

光學(xué)分析法

主要根據物質(zhì)發(fā)射，吸收電磁輻射以及物質(zhì)與電磁輻射的相互作用來(lái)進(jìn)行分析的一類(lèi)重要的儀器分析法。

光學(xué)分析法是基于物質(zhì)對光的吸收或激發(fā)后光的發(fā)射所建立起來(lái)的一類(lèi)方法，比如紫外-可見(jiàn)分光光度法，紅外及拉曼光譜法，原子發(fā)射與原子吸收光譜法，原子和分子熒光光譜法，核磁共振波譜法，質(zhì)譜法等。

光譜分析法

利用光譜學(xué)的原理和實(shí)驗方法以確定物質(zhì)的結構和化學(xué)成分的分析方法稱(chēng)為光譜分析法。 英文為spectral analysis或spectrum analysis。各種結構的物質(zhì)都具有自己的特征光譜，光譜分析法就是利用特征光譜研究物質(zhì)結構或測定化學(xué)成分的方法。

參考資料

光譜分析法

/Item/48738.aspx

4.什么是光譜

光譜

光譜

光波是由原子內部運動(dòng)的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內部電子的運動(dòng)情況不同，所以它們發(fā)射的光波也不同.研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況，有重要的理論和實(shí)際意義，已成為一門(mén)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科——光譜學(xué).下面簡(jiǎn)單介紹一些關(guān)于光譜的知識.

分光鏡觀(guān)察光譜要用分光鏡，這里我們先講一下分光鏡的構造原理.圖6-18是分光鏡的構造原理示意圖.它是由平行光管A、三棱鏡P和望遠鏡筒B組成的.平行光管A的前方有一個(gè)寬度可以調節的狹縫S，它位于透鏡L1的焦平面①處.從狹縫射入的光線(xiàn)經(jīng)透鏡L1折射后，變成平行光線(xiàn)射到三棱鏡P上.不同顏色的光經(jīng)過(guò)三棱鏡沿不同的折射方向射出，并在透鏡L2后方的焦平面MN上分別會(huì )聚成不同顏色的像（譜線(xiàn)）.通過(guò)望遠鏡筒B的目鏡L3，就看到了放大的光譜像.如果在MN那里放上照相底片，就可以攝下光譜的像.具有這種裝置的光譜儀器叫做攝譜儀.

發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜.發(fā)射光譜有兩種類(lèi)型：連續光譜和明線(xiàn)光譜.

連續分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續光譜（彩圖6）.熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續光譜.例如電燈絲發(fā)出的光、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續光譜.

只含有一些不連續的亮線(xiàn)的光譜叫做明線(xiàn)光譜（彩圖7）.明線(xiàn)光譜中的亮線(xiàn)叫做譜線(xiàn)，各條譜線(xiàn)對應于不同波長(cháng)的光.稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線(xiàn)光譜.明線(xiàn)光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，所以也叫原子光譜.觀(guān)察氣體的原子光譜，可以使用光譜管（圖6-19），它是一支中間比較細的封閉的玻璃管，里面裝有低壓氣體，管的兩端有兩個(gè)電極.把兩個(gè)電極接到高壓電源上，管里稀薄氣體發(fā)生輝光放電，產(chǎn)生一定顏色的光.

觀(guān)察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜，可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒，使它們氣化后發(fā)光，就可以從分光鏡中看到它們的明線(xiàn)光譜.

實(shí)驗證明，原子不同，發(fā)射的明線(xiàn)光譜也不同，每種元素的原子都有一定的明線(xiàn)光譜.彩圖7就是幾種元素的明線(xiàn)光譜.每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(cháng)的光，因此，明線(xiàn)光譜的譜線(xiàn)叫做原子的特征譜線(xiàn).利用原子的特征譜線(xiàn)可以鑒別物質(zhì)和研究原子的結構.

吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續分布的一切波長(cháng)的光）通過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(cháng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。例如，讓弧光燈發(fā)出的白光通過(guò)溫度較低的鈉氣（在酒精燈的燈心上放一些食鹽，食鹽受熱分解就會(huì )產(chǎn)生鈉氣），然后用分光鏡來(lái)觀(guān)察，就會(huì )看到在連續光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線(xiàn)（見(jiàn)彩圖8.分光鏡的分辨本領(lǐng)不夠高時(shí)，只能看見(jiàn)一條暗線(xiàn)）.這就是鈉原子的吸收光譜.值得注意的是，各種原子的吸收光譜中的每一條暗線(xiàn)都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線(xiàn)相對應.這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光.因此，吸收光譜中的譜線(xiàn)（暗線(xiàn)），也是原子的特征譜線(xiàn)，只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線(xiàn)比明線(xiàn)光譜中的少.

光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，因此可以根據光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成.這種方法叫做光譜分析.做光譜分析時(shí)，可以利用發(fā)射光譜，也可以利用吸收光譜.這種方法的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速.某種元素在物質(zhì)中的含量達10-10克，就可以從光譜中發(fā)現它的特征譜線(xiàn)，因而能夠把它檢查出來(lái).光譜分析在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應用.例如，在檢查半導體材料硅和鍺是不是達到了高純度的要求時(shí)，就要用到光譜分析.在歷史上，光譜分析還幫助人們發(fā)現了許多新元素.例如，銣和銫就是從光譜中看到了以前所不知道的特征譜線(xiàn)而被發(fā)現的.光譜分析對于研究天體的化學(xué)組成也很有用.十九世紀初，在研究太陽(yáng)光譜時(shí)，發(fā)現它的連續光譜中有許多暗線(xiàn)（參看彩圖9，其中只有一些主要暗線(xiàn)）.最初不知道這些暗線(xiàn)是怎樣形成的，后來(lái)人們了解了吸收光譜的成因，才知道這是太陽(yáng)內部發(fā)出的強光經(jīng)過(guò)溫度比較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜.仔細分析這些暗線(xiàn)，把它跟各種原子的特征譜線(xiàn)對照，人們就知道了太陽(yáng)大氣層中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素.

5.光譜分析法的分類(lèi)

光譜分析法是利用光譜學(xué)的原理和實(shí)驗方法以確定物質(zhì)的結構和化學(xué)成分的分析方法。

英文為spectral analysis或spectrum analysis。各種結構的物質(zhì)都具有自己的特征光譜，光譜分析法就是利用特征光譜研究物質(zhì)結構或測定化學(xué)成分的方法。

光譜分析法主要有原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、紫外-可見(jiàn)吸收光譜法、紅外光譜法[2] 等。根據電磁輻射的本質(zhì)，光譜分析又可分為分子光譜和原子光譜。

物質(zhì)吸收波長(cháng)范圍在200~760nm區間的電磁輻射能而產(chǎn)生的分子吸收光譜稱(chēng)為該物質(zhì)的紫外——可見(jiàn)吸收光譜，利用紫外——可見(jiàn)吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的定性、定量分析的方法稱(chēng)為紫外——可見(jiàn)分光光度法。其光譜是由于分子之中價(jià)電子的躍進(jìn)而產(chǎn)生的，因此這種吸收光譜決定于分子中價(jià)電子的分布和結合情況。

其在飼料加工分析領(lǐng)域應用相當廣泛，特別是在測定飼料中的鉛、鐵、鉛、銅、鋅等離子的含量中的應用。熒光分析也是近年來(lái)發(fā)展迅速的痕量分析方法，該方法操作簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、精密度和準確度好，并且線(xiàn)形范圍寬，檢出限低。

1858~1859年間，德國化學(xué)家本生和物理學(xué)家基爾霍夫奠定了一種新的化學(xué)分析方法—光譜分析法的基礎。他們兩人被公認為光譜分析法的創(chuàng )始人。