术语“光谱学”表示利用光与物质相互作用的方法。通常,某些相互作用的强度是作为波长或频率的函数来测量的;即光谱起着重要作用。 v(=fV/
本文仅涉及光谱学;还有各种其他领域,例如粒子光谱学。 M`KrB5a+6
光谱学的目的通常是检测某些物质或测量它们的特性。例如,气体光谱学通常用于测量气体的浓度或气体的温度。在其他情况下,物质的已知特性被用于某些目的,例如用于实现光频标。有时使用光谱测定法代替光谱学一词,是为了强调以定量方式测量某些量。 Q{H88g^=J
存在多种不同的光谱方法;本文只能提供课程概述。许多现代光谱方法涉及一个或多个激光器,因此被称为激光光谱法。由于激光器在时空相干性、窄线宽和波长可调性、光功率(特别是峰值功率)、超短脉冲等方面具有巨大潜力,自从激光出现以来,光谱学领域已经大大拓宽。甚至在此之前,光谱学就已经为许多现象提供了宝贵的见解。例如,在地球上发现氦之前,研究人员能够研究太阳的内部并在那里发现氦。 ,ye>D='
另请参阅有关激光光谱学和激光吸收光谱学的更具体文章。 IL}pVa00{n
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光与物质之间的不同相互作用可以在光谱学中利用。最常用的相互作用是光的吸收(→吸收光谱)。例如,原子和分子表现出不同的吸收特征,因此如果测量吸收与波长的关系,则可以轻松地区分不同的原子或分子。特别是在中红外光谱区域,分子具有与其振动和旋转模式相关的相对强且窄的吸收线。这使得人们能够以非常高的灵敏度检测多种物质。一个应用示例是检测微小浓度的空气污染物。 5cxA,T
由于分子可以具有许多不同的吸收线,其中一些吸收线对于不同的物种可能重叠,因此单条吸收线的检测通常不足以区分不同的分子。然而,记录一些足够宽的波长范围的吸收光谱通常会产生清晰的光谱指纹。人们还可以区分不同的同位素。 u$&