روش اسپکتروسکوپی و کاربرد آن به طور خلاصه شرح داده شده است

امواج نور توسط الکترون هایی که درون اتم حرکت می کنند تولید می شوند. الکترون ها در اتم های مختلف مواد مختلف حرکت می کنند، به طوری که آنها موج های مختلف نور را منتشر می کنند. این موضوع از لحاظ نظری و عملی بسیار مهم است که به مطالعه لومینسانس و جذب مواد مختلف تبدیل شده و به موضوع خاصی تبدیل شده است.

طیفی که مستقیما توسط انتشار نور از یک شیء تولید می شود طیف انتشار است. دو نوع طیف انتشار وجود دارد: طیف پیوسته و طیف باز.

یک طیف پیوسته از نور رنگی که از قرمز تا بنفش است، طیف پیوسته نامیده می شود. طیف انتشار گازهای گرم جامد، مایع و فشار بالا طیف پیوسته هستند. به عنوان مثال، نور از رشته های الکتریکی و نور از آب گرم فولاد یک طیف مستمر ایجاد می کند.

یک طیف حاوی تنها خطوط روشن متناوب طیف خط روشن است. خطوط روشن در یک طیف خط باز خطوط طیفی نامیده می شوند و هر خط مربوط به طول موج دیگری از نور است. طیف انتشار گاز کم یا بخار فلزی طیف خط باز است. طیف خط باز از اتم ها در حالت آزاد آزاد می شود، بنابراین آن نیز طیف اتمی نامیده می شود. هنگامی که شما به طیف اتمی گازها نگاه می کنید، می توانید از لوله طیفی استفاده کنید که یک لوله شیشه ای نازک با یک گاز فشار کم داخل و دو الکترود در هر دو طرف لوله است. هنگامی که دو الکترود به یک منبع ولتاژ بالا متصل می شوند، گاز نازک در لوله تابش می شود و رنگ خاصی از نور تولید می کند.

طیف اتمی مواد جامد یا مایع، می تواند آنها را در شعله مشعل بونسن یا قوس الکتریکی برای سوختن، آنها را پس از گازسیون خاموش کند، شما می توانید از اسپکتروسکوپ طیف خط باز خود را ببینید.

آزمایشات نشان داده اند که اتم های مختلف، طیف های مختلف خط آزاد را منتشر می کنند، و هر عنصر دارای یک طیف خطی مشخص است. هر اتم تنها می تواند موج های خاصی از نور را که ویژگی های خاص خود دارند، منتشر کند. بنابراین، خط طیفی طیف خط باز، خط طیفی مشخص اتم نامیده می شود. خطوط طیفی مشخص از اتم ها می توانند برای شناسایی مواد و مطالعه ساختار اتم استفاده شوند.

طیف جذب توسط اشیاء در نور سفید با درجه حرارت بالا (که حاوی تمام طول موج نور است) توزیع مداوم از طریق ماده است، پس از برخی از طول موج نور توسط مواد طیف جذب می شود، به نام طیف جذب. چراغ قوای الکتریکی نور سفید را می دهد، به عنوان مثال، از طریق دمای گاز با سدیم کم (در الکل الکل damselfly قرار دادن برخی از نمک، تجزیه حرارت حرارت نمک حرارت می تواند گاز تولید)، و سپس با طیف سنج را مشاهده کنید، شما را در پس زمینه پیوسته طیف دو برابر بسیار نزدیک به تاریکی است، این طیف جذب اتمی اتمی است. شایان ذکر است که هر خط تیره در طیف جذب اتم های مختلف به یک خط روشن در طیف انتشار آن اتم مربوط می شود. و این نشان می دهد که این نور که اتم های گاز سرد جذب می کند دقیقا همان نور است که اتم ها در دمای بالا منتشر می شوند. بنابراین، خطوط طیفی (خطوط تاریک) در طیف جذب نیز مشخصه طیف خطی اتم هستند، اما آنها معمولا در طیف جذب کمتر از طیف باز است.

تجزیه طیفی از آنجا که هر اتم دارای خطوط طیفی خاص خود است، مواد را می توان شناسایی و ترکیب شیمیایی آنها بر اساس طیف مشخص شده است. این روش تحلیل طیفی است. در تجزیه و تحلیل طیفی، می توان از هر دو طیف انتشار و جذب استفاده کرد. مزیت این روش این است که بسیار حساس و سریع است. یک عنصر با محتوای 10 تا 10 گرم در یک ماده می تواند از خط طیفی مشخص شده شناسایی شود و می تواند تشخیص دهد. تجزیه و تحلیل طیفی به طور گسترده ای در علوم و تکنولوژی مورد استفاده قرار گرفته است:

تجزیه و تحلیل طیفی مورد نیاز است هنگام بررسی اینکه آیا مواد نیمه هادی سیلیکون و ژرمانیوم مطابق با الزامات خلوص بالا است.

از لحاظ تاریخی، تجزیه و تحلیل طیفی نیز به شناسایی بسیاری از عناصر جدید کمک کرده است. به عنوان مثال، روبیدیوم و سزیم با نگاه کردن به خطوط طیفی که قبلا مشخص نشده بودند در طیف کشف شد.

تجزیه طیفی نیز برای مطالعه ترکیب شیمیایی اجسام آسمانی مفید است. در اوایل قرن نوزدهم، هنگام مطالعه طیف خورشیدی، متوجه شدم که بسیاری از خطوط تاریک در طیف پیوسته وجود دارد. در اصل نمی دانید که خطوط تاریک شکل می گیرند، پس مردم علت طیف جذب را درک می کنند، فقط می دانیم که این از داخل خورشید خورشید پس از دمای کم جو طیف جذب آفتاب است. با دقت تحلیل این سیم کشی، مقایسه آن با طیف اتم، مردم می دانستند که اتمسفر خورشید حاوی هیدروژن، هلیوم، نیتروژن، کربن، اکسیژن، آهن، منیزیم، سیلیکون، کلسیم، سدیم و ... است.

الگوها به ترتیب با طول موج پس از جداسازی نور در سیستم پراکندگی مرتب شده اند، مانند طیف رنگی از اشعه های خورشیدی در توزیع مداوم با توجه به نظم قرمز، نارنجی، زرد، سبز، نارنجی و بنفش. ساختار، مکانیزم، طبیعت و کاربرد طیفها در تحقیقات علمی و عملیات تولید دانش انبوه را به وجود آورده و یک موضوع بسیار مهم را طیفسنجی کرده است. اسپکتروسکوپی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد که هر اتم دارای طیف منحصر به فرد خود مانند اثر انگشت است. آنها با توجه به قوانین خاص چندین خط طیفی را تشکیل می دهند. خواص خطوط طیف اتمی به ساختار اتمی نزدیک است، که پایه مهمی برای مطالعه ساختارهای اتمی است. اصل کاربرد اسپکتروسکوپی و روش تجربی تجزیه و تحلیل طیفی می تواند انجام شود، هر عنصر دارای خط شناسایی منحصر به فرد خود، قرار دادن برخی از ماده از طیف خط باز و هویت عناصر شناخته شده تولید شده توسط مقایسه خط طیف می تواند بداند این مواد از آن دسته از عناصر ، استفاده از طیف نه تنها می تواند ترکیب شیمیایی کیفی و چند عنصر را تعیین کند. روش تجزیه و تحلیل طیفی دارای حساسیت و دقت بالا است. در اکتشاف زمین شناسی، تجزیه طیفی می تواند برای تشخیص مقدار کمی از فلزات گرانبها، عناصر نادر و یا عناصر رادیواکتیو در سنگ معدن استفاده شود. سرعت تجزیه و تحلیل طیفی سریع است و بهره وری کار تا حد زیادی بهبود یافته است. ترکیب شیمیایی اجسام آسمانی و پیش سازهای استاندارد برای تنظیم طول نیز می تواند با تجزیه و تحلیل طیفی مورد مطالعه قرار گیرد.

یک الگوی که به ترتیب طول موج (یا فرکانس) پس از یک سیستم پراکندگی (مانند منشور یا مشبک) مرتب شده است، نور را تقسیم می کند. به عنوان مثال، نور خورشید از طریق یک منشور عبور می کند و طیف رنگی را تشکیل می دهد که به طور مداوم به ترتیب قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نارنجی و بنفش توزیع می شود. قرمز به بنفش، مربوط به طول موج از 7،700-3،900 angstrom، بخش قابل توجهی از چشم انسان است. فراتر از انتهای قرمز، طول موجی طولانیتر از نور مادون قرمز است و فراتر از انتهای بنفش، طول موج کوتاهتر نور نور ماوراء بنفش است که توسط چشم غیر مسلح قابل شناسایی نیست، اما می تواند توسط دستگاه ثبت شود.

بنابراین، طیف را می توان به طیف مادون قرمز، طیف قابل مشاهده و طیف فرابنفش با توجه به منطقه طول موج تقسیم شده است. طبق ماهیت تولید، می توان آن را به طیف اتمی و طیف مولکولی تقسیم کرد. می توان آن را به طیف انتشار، طیف جذب و طیف پراکندگی تقسیم کرد. این را می توان به طیف خط، طیف گروه و طیف پیوسته تقسیم شده است.

طیف به شکل زیر تقسیم می شود

و این طیف خطی است.

طیفی شامل خطوط طیفی باریک است. امواج نور تولید شده توسط گاز اتمی یا بخار فلزی دارای طیف خطی هستند، بنابراین طیف خطی نیز طیف اتمی نامیده می شود. هنگامی که یک انرژی اتم از یک سطح انرژی بالاتر به پایین تر می رود، موج های نور یک طول موج را منتشر می کند. بدیهی است که چنین چیزی به عنوان یک موج طولانی نور تک رنگ وجود ندارد، به دلیل اینکه سطح انرژی خود دارای یک عرض عرض و اثر داپلر است، تابش اتمی از طریق خطوط طیفی همیشه یک عرض خاص وجود دارد (عرض شدن را ببینید)؛ حتی در یک محدوده باریک از طول موج ها، هنوز هم اجزای طول موج مختلف وجود دارد. طیف اتمی، ساختار داخلی اتم ها را مطابق با قانون توزیع طول موج نشان می دهد. هر اتم دارای مجموعه طیفی خاص خود است. با مطالعه طیف اتمی، می توانیم ساختار داخلی اتم را درک کنیم یا تجزیه و تحلیل کیفی و کمی از ترکیب نمونه را تجزیه و تحلیل کنیم.