1.2　光学分析法的分类

根据物质与电磁辐射作用方式的不同，光学分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。光谱法是基于物质与辐射能作用时，分子（或原子）发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度等信号变化进行分析的方法。利用光谱学的原理和实验方法来确定物质的组成、结构和相对含量的方法称为光谱分析法。按照产生光谱的基本粒子分类，可以分为原子光谱和分子光谱。

原子光谱（atomic spectrometry，AS）多以气态的原子或离子外层电子的跃迁为基础。一般来说，原子外层电子处于基态，当受到热能或电能激发时，其外层的电子可以跃迁至高能级而处于激发态。处于激发态的原子很不稳定，约在10^-9s时间内跃迁至较低激发态或基态而释放出能量，如果能量以光的形式释放，就产生波长一定的线状光谱。

原子光谱包括：基于原子外层电子跃迁的有原子吸收光谱（atomic absorption spectrum，AAS）、原子发射光谱（atomic emission spectrum，AES）、原子荧光光谱（atomic fluorescence spectrum，AFS）；基于原子内层电子跃近的有X射线荧光光谱（X-ray fluorescence spectrometry，XFS）；基于原子核与射线作用的穆斯堡谱。原子光谱的特征是线状光谱，其中某一谱线的产生与原子中电子在某一对特定能级之间的跃迁相联系，反映了原子或其离子的性质，与原子或离子的来源无关。因此，原子光谱分析只能用于确定物质的元素组成与含量，不能给出与物质分子结构有关的信息。由于原子光谱分析法具有灵敏度高、选择性好、分析速度快、试样用量少、能同时进行多元素定量分析等优点，获得了广泛的应用。

分子光谱是分子中的价电子在分子轨道间跃迁产生的，分布与原子光谱不同，许多谱线密集而连续，形成带状，所以分子光谱的特征是带状光谱，波长分布范围很广，可出现在远红外区、近红外区、可见光区和紫外区。

在分子中，除了原子核外的电子做相对运动之外，还有原子核的相对运动，另外以分子作为重心的转动、平动和振动，以及分子中基团间的内旋转运动等。紫外-可见光谱（UV-Vis），荧光光谱、磷光光谱都是基于分子外层电子能态跃迁而产生的，称为电子光谱；红外光谱（IR）则是基于分子内部的振动能和转动能的跃迁，因此又可称为振-转光谱。分子光谱是提供分子内部信息的主要途径，根据分子光谱可以推测分子的结构、分子的键长和键强度以及分子解离能等许多性质。

非光谱法则是指不涉及能级跃迁，辐射与物质作用时仅改变传播方向等物理性质的方法，如偏振、干涉、旋光等方法。