什么是光学光谱学？(optical spectroscopy?)

光学光谱学是一种研究物理物体特性的方法，其基础是测量物体如何发射和与光相互作用。它可以用来测量属性，如对象的化学成分、温度和速度。它涉及可见光、紫外线或红外光，单独或组合使用，是一组更大的光谱技术（称为电磁光谱）的一部分。光谱学是化学、天文学等现代科学领域的一项重要技术。。...

Optical spectroscopy may be used in modern astronomy to study the temperature and chemical composition of celestial objects.

光学光谱学是一种研究物理物体特性的方法，其基础是测量物体如何发射和与光相互作用。它可以用来测量属性，如对象的化学成分、温度和速度。它涉及可见光、紫外线或红外光，单独或组合使用，是一组更大的光谱技术（称为电磁光谱）的一部分。光谱学是化学、天文学等现代科学领域的一项重要技术。。

Individual spectrometers are specialized devices that focus on precise analysis of specific, narrow parts of the electromagnetic spectrum.

物体通过发射或反射光子变得可见，这些光子的波长取决于物体的组成以及其他属性，如温度。人眼将不同波长的存在与否视为不同的颜色。例如，波长为620到750纳米的光子被视为红色，因此主要在该范围内发射或反射光子的对象看起来是红色的。使用一种叫做分光计的设备，可以更精确地分析光。这种精确的测量与对不同物质在不同条件下产生、反射或吸收的光的不同性质的理解相结合，是光谱学的基础。。

由于构成它们的原子和分子的量子力学差异，不同的化学元素和化合物发射光子或与光子相互作用的方式不同。在被研究对象反射、通过或发射光后，光谱仪测量的光具有所谓的光谱线。这些线是光谱中光或暗的尖锐不连续性，表明特定波长的光子数量异常高或异常低。不同的物质产生不同的光谱线，可以用来识别它们。这些谱线还受到诸如物体温度和速度等因素的影响，因此光谱学也可以用来测量这些。除了波长外，光的其他特性，如强度，也可以提供有用的信息。。

根据所研究的内容，光谱学可以用几种不同的方法来完成。个人光谱仪是专门的设备，专注于精确分析电磁光谱的特定狭窄部分。因此，它们存在于各种不同的应用中。

一种主要类型的光谱学称为吸收光谱学，其基础是通过测量物质允许通过的光子来确定物质吸收哪些波长的光。可使用灯或激光器等设备专门为此目的产生光，或可来自自然光源，如星光。它最常用于气体，这些气体的漫反射足以与光相互作用，同时仍然允许光通过。吸收光谱法可用于识别化学品，并可用于区分混合物中的元素或化合物。。

这种方法在现代天文学中也非常重要，经常用于研究天体的温度和化学成分。天文光谱学还利用多普勒效应测量遥远物体的速度。与静止物体相对于观察者的光波相比，向观察者移动的物体的光波似乎具有更高的频率，因此波长更低，而远离观察者的物体的光波似乎具有更低的频率。这些现象分别称为蓝移和红移，因为提高可见光波的频率会将其移向光谱的蓝/紫端，而降低频率会将其移向红色。。

另一种重要的光学光谱形式称为发射光谱。当原子或分子受到外部能源（如光或热）的激发时，它们的能级会暂时升高，然后再回到基态。当被激发的粒子回到基态时，它们以光子的形式释放多余的能量。与吸收一样，不同的物质发射不同波长的光子，然后可以对其进行测量和分析。在这种技术的一种常见形式中，称为荧光光谱法，被分析的对象被光激发，通常是紫外光。在原子发射光谱法中，使用火、电或等离子体。。

荧光光谱法通常用于生物学和医学，因为与其他方法相比，荧光光谱法对生物材料的破坏性较小，而且一些有机分子具有天然的荧光特性。原子吸收光谱法用于化学分析，对检测金属特别有效。不同类型的原子吸收光谱法用于鉴定矿石中的有价值矿物、分析犯罪现场的证据以及维持冶金和工业的质量控制。。

发表于 2022-01-11 17:32
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分类：健康医疗

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