光学教程：吸收光谱的应用与对应关系

观察物质对光选择吸收的装置如图6-2所示，让具有连续光谱的白光通过吸收物质后再经光谱仪分析，就可以将不同波长的光被吸收的情况显示出来，形成所谓“吸收光谱”。在吸收光谱中相应于那些强烈吸收的光的波长位置上就会出现一条条暗线。

图6-2 观察吸收光谱的实验装置

每一种物质能选择吸收的波长是特定的，它反映了物质本身的特性。稀薄原子气体的吸收峰很窄，所形成的原子吸收光谱是线状光谱。原子吸收光谱的灵敏度很高，混合物或化合物中极少量原子含量的变化，会在光谱中反映出吸收系数很大的改变。历史上就曾靠这种方法发现了铯、铊、铟、镓等多种新元素，近几十年来，原子吸收光谱在化学的定量分析中得到了广泛的应用。

太阳光谱也是典型的线状吸收光谱，即在太阳发出的白光的连续光谱背景上呈现一条条黑色吸收线，夫琅和费首先发现并用字母A、B、C……来标志，称为夫琅和费谱线(图6-3)。这些谱线是处于温度较低的太阳大气中的原子对更加炽热的内核发射的连续光谱进行选择吸收的结果。把这些谱线的波长与地球上已知物质的原子光谱进行对比，发现了太阳表层中包含的60多种化学元素。

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图6-3 夫琅和费谱线

与原子气体的线光谱不同，分子气体、液体和固体的吸收谱线密集地组成带状，故称带状吸收光谱(或称带光谱)。

不同分子有明显不同的红外吸收光谱，即使是分子量相同、其他物理化学性质也基本相同的同质异构体，红外吸收光谱也显著不同，所以红外吸收光谱广泛用来定性鉴定或定量测定有机化合物。对分子红外吸收光谱的研究，可以得出分子的振动频率，从而有助于对分子力和分子结构的研究。

值得注意的是，任何物质不但有特定的吸收光谱也有特定的发射光谱。同一物质的吸收光谱和发射光谱之间有严格的对应关系。发射光谱中的亮线与吸收光谱中的暗线一一对应。这就是说，某种物质自身发射哪些波长的光，它就强烈地吸收那些波长的光。