吸收谱
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吸收谱是物质吸收特定波长电磁辐射后形成的暗线光谱,呈现为连续光谱背景下的离散吸收特征,其形成与原子、分子等量子系统的能级跃迁直接相关 。吸收谱线与发射谱线在波长位置上具有对应性,反映原子能级结构的对称性特征。根据能级类型可分为原子吸收谱与分子吸收谱,前者对应电子能级的量子化跃迁,后者包含电子、振动及转动能级的复合跃迁 。
当入射光子能量与量子系统能级差匹配时,低能态粒子吸收光子跃迁至高能态,导致该波长光强度衰减形成吸收谱线 。原子吸收谱线宽度较窄,由光谱项符号描述的电子能级决定;分子吸收谱呈带状结构,反映振动与转动能级的叠加效应 。紫外-可见吸收光谱通过电子跃迁分析物质组成,红外吸收光谱则关联分子振动模式 。
吸收谱分析广泛应用于天体化学成分检测、半导体禁带宽度测定及气体浓度检测 。氦元素最初通过太阳光谱中的吸收谱线被发现,现代技术如激光吸收光谱(TDLAS)已实现ppb级气体浓度检测精度 。大气吸收谱校正方法可将地基望远镜观测精度提升至1% 。
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