請簡述光譜鑒別方法(色譜和光譜區(qū)別)

1.色譜和光譜有哪些區(qū)別

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

按波長區(qū)域不同，光譜可分為紅外光譜、可見光譜和紫外光譜；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；按光譜表觀形態(tài)不同，可分為線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜。

光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分，在這個(gè)波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。

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

2.光譜分辨的定義

在光譜學(xué)中，對于連續(xù)光譜來說，光譜分辨率（Spectral Resolution）可以簡單地定義為兩個(gè)相鄰吸收特征之間的波數(shù)Δv(cm-1)或波長間隔，如圖5-4-1(a)所示。準(zhǔn)確地說，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（Mary?Joan Blümich,2002）。

圖5-4-1 光譜分辨率的定義示意圖

在非連續(xù)型的波段傳感器中定義成某一波段上光譜響應(yīng)函數(shù)半功率點(diǎn)之間的波長距離FWHM（單位為φ）或波數(shù)（cm-1）。嚴(yán)格地說，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(jù)采樣定理，在帶寬范圍內(nèi)必須至少采兩個(gè)樣，才不會造成光譜高頻信息的損失。但在實(shí)際應(yīng)用中，通常指傳感器的波段數(shù)目、每個(gè)通道的中心波長位置和波段帶寬，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、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(shù)據(jù)對礦物種類及其成分的區(qū)分能力和識別精度。

3.光學(xué)分析法和光譜分析法主要區(qū)別是什么

光學(xué)分析法

主要根據(jù)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進(jìn)行分析的一類重要的儀器分析法。

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)射所建立起來的一類方法，比如紫外-可見分光光度法，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(yàn)方法以確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的分析方法稱為光譜分析法。 英文為spectral analysis或spectrum analysis。各種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)部運(yùn)動的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運(yùn)動情況不同，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，已成為一門專門的學(xué)科——光譜學(xué).下面簡單介紹一些關(guān)于光譜的知識.

分光鏡觀察光譜要用分光鏡，這里我們先講一下分光鏡的構(gòu)造原理.圖6-18是分光鏡的構(gòu)造原理示意圖.它是由平行光管A、三棱鏡P和望遠(yuǎn)鏡筒B組成的.平行光管A的前方有一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫S，它位于透鏡L1的焦平面①處.從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡L1折射后，變成平行光線射到三棱鏡P上.不同顏色的光經(jīng)過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上分別會聚成不同顏色的像（譜線）.通過望遠(yuǎn)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)射光譜有兩種類型：連續(xù)光譜和明線光譜.

連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)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(xù)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(xù)光譜.

只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜（彩圖7）.明線光譜中的亮線叫做譜線，各條譜線對應(yīng)于不同波長的光.稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜.明線光譜是由游離狀態(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(xì)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光譜.

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

吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長的光）通過物質(zhì)時(shí)，某些波長的光被物質(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，食鹽受熱分解就會產(chǎn)生鈉氣），然后用分光鏡來觀察，就會看到在連續(xù)光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線（見彩圖8.分光鏡的分辨本領(lǐng)不夠高時(shí)，只能看見一條暗線）.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都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng).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（暗線），也是原子的特征譜線，只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中的少.

光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(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(dá)10-10克，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線，因而能夠把它檢查出來.光譜分析在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用.例如，在檢查半導(dǎo)體材料硅和鍺是不是達(dá)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(xiàn)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而被發(fā)現(xiàn)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(jì)初，在研究太陽光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的連續(xù)光譜中有許多暗線（參看彩圖9，其中只有一些主要暗線）.最初不知道這些暗線是怎樣形成的，后來人們了解了吸收光譜的成因，才知道這是太陽內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過溫度比較低的太陽大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜.仔細(xì)分析這些暗線，把它跟各種原子的特征譜線對照，人們就知道了太陽大氣層中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素.

5.光譜分析法的分類

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

英文為spectral analysis或spectrum analysis。各種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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-可見吸收光譜法、紅外光譜法[2] 等。根據(jù)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)吸收波長范圍在200~760nm區(qū)間的電磁輻射能而產(chǎn)生的分子吸收光譜稱為該物質(zhì)的紫外——可見吸收光譜，利用紫外——可見吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的定性、定量分析的方法稱為紫外——可見分光光度法。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(jié)合情況。

其在飼料加工分析領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)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(yīng)用。熒光分析也是近年來發(fā)展迅速的痕量分析方法，該方法操作簡單、快速、靈敏度高、精密度和準(zhǔn)確度好，并且線形范圍寬，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(chǔ)。他們兩人被公認(rèn)為光譜分析法的創(chuàng)始人。