什麼是原子光譜學，如何測量它？

原子光譜是某個原子被激發後自發輻射發出的光，因為原子發出的能量是以電子軌道能量差作為輻射的單位，所以不是所有頻率的彩色光都能發射出來，但是某些特定波長的顏色，這些特徵顏色在不同的原子之間是不同的， 因此，我們可以藉此識別原子的型別。

為了識別原子的光譜，使用了分光鏡，然後才將其與不同元素的線性光譜進行比較。

紅移和藍移是指物體的光譜作為乙個整體向光譜的紅色或藍色端移動。 這種現象被稱為“都卜勒效應”，例如，當一輛救護車向我們駛來，經過並遠離我們時，我們覺得它非常響亮（頻率增加），當它離開時（頻率降低）。

這就是都卜勒效應，因為聲源的運動，當聲源靠近我們時，波長被壓縮，導致頻率增加; 當我們遠離我們時，波長被拉伸，導致頻率降低。 這種現象也發生在光源上，當光源接近我們時，整個光譜的頻率增加並發生藍移。 光源遠離我們，光譜的整體頻率降低，並發生紅移。

原子光譜是指原子中的電子從基態到激發態，或從激發態回到基態所形成的電磁波。

紅移是指當發光物體迅速遠離我們時，光中的光譜向紅外波移動的現象，藍移是當發光物體快速向我們移動時，光中的光譜向紫外線波區域移動的現象。

事實上，紅移和藍移在物理現象上與都卜勒效應相似，只要了解了都卜勒效應，紅移和藍移就很好理解了。

首先，原子光譜分為吸收光譜和發射光譜。 關於吸收光譜：原子周圍有電子，當電子吸收能量時，會發生電子躍遷（從低能級到高能級），但電子只能吸收特定頻率的能量並跳到特定能級。

關於發射光譜：與吸收光譜類似，由於電子躍遷（從較高能級到較低能級）以特定頻率發射能量，我們在光譜上表示發射的能量（以光的形式）以形成發射光譜（暗背景亮條紋）。

各種原子。

它是利用原子捕獲能量電子以產生能級躍遷並釋放光子的原理，不同的原子在電子周圍具有不同的能量，從而捕獲不同的能量並釋放出不同的能量光子，從而產生不同的光譜，從而我們可以識別物質的組成。

線性光譜實際上是原子本身發出的光譜。 當原子置於較高的溫度下時，原子會自發發光，發出的回波是線譜。

原子光譜根據波長的分布反映原子的內部結構，每個原子都有自己特殊的光譜系列。 原子光譜的研究可用於了解原子內部的結構，或定性和定量地分析樣品的組成。

單個元素是線性光譜，因為原子能級是量子化的，只能吸收特定頻率的光子的能量（即能級差）。

根據量子理論，能量總是乙個接乙個地釋放出來，每個部分都稱為乙個量子。

根據玻爾的原子模型，電子處於不同的軌道上，對於乙個原子來說，它們只能處於一系列滿足要求的能級中（能量為1（n2）關係），因此電子只能處於這樣的軌道上。

只有當電子改變軌道（從較高能級到較低能級）時，它們才會發光，並且軌道之間的能量是恆定的，並且任意兩種能量都不相同，並且差異很大，因此它們的光波的波長也相差很大，並且在光譜線上， 它們會根據不同的波長排列，所以每條光譜線都很窄（因為一條光譜線中只有一兩條）。

原子光譜法測量原子的能級和譜線特性。

原子光譜學是一種用於研究和測量原始普子的能級和譜線特性的科學技術方法。 通過將原子激發到更高的能級，然後觀察它們發射或吸收特定波長的光，可以獲得有關原子的資訊。 原子光譜包括兩種形式：原子發射光譜和原子吸收光譜。

原子發射光譜是指當原子處於較高能級時，這些原子會躍遷回較低的能級並發射特定波長的光。 這些發射線的位置和強度對於每種元素都是獨一無二的，可用於元素鑑定和量化。 原子發射光譜廣泛應用於元素分析、材料成分分析和環境監測等領域。

原子吸收光譜是指原子在用特定波長的光照射時，吸收光能並躍遷到更高的能級。 通過測量通過樣品的光強度的變化，可以獲得有關樣品中特定元素數量的資訊。 原子吸收光譜常用於定量分析，特別是在化學分析和環境監測中。

原子光譜的測量方法：

1.原子吸收光譜。

原子吸收光垂直鎮流光譜法是測量化學樣品中原子吸收光的技術手段。 在這種方法中，通過化學樣品中的原子與特定波長的光碰撞來確定不同波長原子的吸收強度和濃度，使原子從基態過渡到激發態，從而產生分析樣品中的元素含量。

2.原子發射光譜。

原子發射光譜法是一種測量化學樣品中元素型別和相對數量的方法。 該方法利用化學樣品中的原子在高能激發下發射電離子，通過電離電子與電離原子碰撞獲得能量，然後觸發原子躍遷，釋放出特定波長的光，從而得到化學樣品中元素的含量。

3.原子螢光光譜。

原子螢光光譜法是利用化學樣品中原子的螢光發射來分析元素含量的方法。 螢光光譜和吸收光譜是相似的，只是它允許對寬波長範圍內的物質進行光譜分析。 通過電離樣品，刺激原子躍遷發射特定波長的光，可用於確定化學樣品中不同元素的含量。

原子光譜用於金屬元素分析、環境監測、食品安全檢測、藥物分析、土壤和水樣分析。

1.金屬元素分析。

原子光譜法可以檢測金屬元素的含量，如鐵、銅、鋅、鉛等。 廣泛應用於冶金、環境監測、食品安全等領域。

2.環境監測。

原子光譜可用於檢測環境樣品中的有毒金屬元素（如汞、鎘、鉛等），以幫助評估環境汙染程度並保護環境健康。

3.食品安全檢測。

原子光譜可用於檢測食品中的微量元素，如食鹽中的碘含量、乳製品中的鈣含量等。 這有助於確保食品的質量和安全。

4.藥物分析。

原子光譜法在藥物分析中也有應用，例如檢測藥物中的痕量金屬元素以確定其純度和質量。

土壤和水樣的分析：原子光譜法也用於測定土壤和水樣中的元素。 可評估土壤肥力、檢測水汙染等，為農業和環境保護提供資料支撐。

原子光譜的作用：

1.定量分析。

原子光譜法可以對物質中的元素含量進行準確的定量分析。 它使用特定波長的光來激發和探測樣品中的原子或離子，並根據吸收、發射或螢光的強度確定元素的量。 這對於了解樣品中元素的濃度非常重要，無論是在環境監測、食品安全還是其他領域。

2.定性分析。

除定量分析外，原子光譜學還可用於定性分析。 根據不同元素的能級結構和光譜特性，可以通過觀察樣品中的吸收或發射光譜來確認樣品中元素的存在。 這對於識別和確認未知樣品的成分非常有幫助。

3.元素分布分析。

原子光譜學可以揭示材料中元素的分布。 通過將樣品切成小塊或利用顯微鏡技術，可以分析不同的區域，以了解不同位置元素含量的差異。 這對於材料科學和地質學等領域的研究非常重要。

原子。 atomic spectrum

當原子的電子運動狀態發生變化時，特定頻率的電磁波譜被原子發射或吸收。 原子光譜是一些線性光譜，發射光譜是一些明亮的細線，吸收光譜是一些暗線。 原子的發射線與吸收線的位置精確重合。

不同原子的光譜不同，氫原子的光譜最簡單，其他原子的光譜比較複雜，最複雜的是鐵原子的光譜。 用高色散和高解像度的光譜儀拍攝的原子光譜也表明，譜線具有精細結構和超精細結構，所有這些都是原子光譜的特徵，反映了原子內部電子運動的規律性。

闡明原子光譜的基本理論是量子力學。 原子可以根據其內部運動狀態處於不同的穩態。 每種狀態都有一定的能量，主要包括原子系統內部運動的動能、原子核與電子之間的相互作用能以及電子之間的相互作用能。

能量最低的狀態稱為基態，能量較高的狀態稱為激發態，它們構成了原子的能級（見原子能級）。高能激發態可以躍遷到低能態並發射光子，反之，低能態可以吸收光子並躍遷到高激發態，發射或吸收光子的頻率構成發射光譜或吸收光譜。 量子力學理論可以計算發射或吸收的光譜線的位置以及原子能級躍遷時光譜線的強度。

原子光譜學提供了有關原子內部結構的大量資訊。 事實上，研究原子結構的原子物理學和量子力學是在研究、分析和闡明原子光譜的過程中建立和發展起來的。 原子是構成無數英畝物質的基本單位。

原子光譜學的研究對分子結構和固體結構也具有重要意義。 原子光譜學的研究在激振子的誕生和發展中起著重要的作用，原子光譜學的深入研究將進一步推動雷射技術的發展。 反過來，雷射技術提供了一種極其有效的光譜學手段。 原子光譜學還廣泛應用於化學、天體物理學、等離子體物理學等應用技術學科。

當原子或離子的運動狀態發生變化時，發射或吸收特定頻率的電磁波譜，原子光譜覆蓋範圍很廣，從射頻波段延伸到X射線波段，一般原子波譜是指紅外線、可見光和紫外線區域的光譜

原子光譜中某條光譜線的產生與原子中某對比能級電子之間的躍遷有關，因此，原子光譜學可用於研究原子結構 由於原子是物質的基本單位，原子光譜對於研究分子結構也非常重要， 堅固的結構等。另一方面，由於原子光譜可以理解原子的運動狀態，因此可以研究包括原子在內的幾種物理過程原子光譜技術廣泛應用於化學、天體物理學、等離子體物理學和一些應用技術科學中

原子發射光譜法是一種分析方法，它利用激發原子發射的輻射形成的光譜與標準光譜進行比較，以確定物質中含有哪種物質。 氣態原子或離子被電弧、火花激發，其他危機源在紫外線和可見光區域發射輻射。 某種元素的原子只能產生某些波長的光譜線，並且可以根據光譜圖中是否出現某些特徵光譜線來確定某些元素的存在。

1）試樣在外能作用下變成氣態原子，氣態原子的外層電子被激發到高能態。處於激發態的原子不穩定，通常在 10 秒後過渡到較低的能量狀態，此時原子會釋放多餘的能量並發出特徵光譜線。 由於樣品含有不同的原子，因此會產生不同波長的電磁輻射。

2）將產生的輻射的稜鏡或光柵等分束元件按波長順序分散並記錄在感光板上，可獲得規則的光譜線，即光譜圖（也可通過視覺法或光電法測量）。

3）驗證光譜中元素的特徵譜線的存在與否，對樣品進行定性分析;進一步測量每條特徵線的強度可用於定量分析。