光谱学

光谱学是研究辐射（无论是电磁辐射还是粒子辐射）与物质（包括原子和分子）相互作用的科学。

光谱法（spectrometry）是测量由电磁束的吸收、电磁束的发射或电磁波谱的散射（散射）引起的这些相互作用，执行这些测量的设备称为光谱仪或光谱仪。

例如，如果我们加热一块铁，它首先会变红，然后随着温度的变化变色变成橙色，如果它的温度升高，它的闪光就会趋于黄色。所有这些都被称为频谱。如果你在继续锤击过程直到它变成褐色的同时用锤子敲击它，你也会导致铁片发红，因为它吸收了部分锤击能量（动能）并将其转化为热量，而热量使它闪烁是光谱。

如果我们分析铁片的光谱并将其描绘在成像胶片上，我们发现它由红线、橙线、黄线之间堆叠的平行光线组成，这就是热铁片的光谱，它以彩色光线的形式出现，因为它们代表了铁原子中不同能级电子之间的铁电子跃迁，当电子从原子中的高能级移动到低能级时，它会发出一束光，其能量等于两个能级能量之差。在玉米中。

此外，当我们加热一块铜时，它也会发出光谱，但它的光谱线与一块热铁的光谱线不同（由于两种材料的原子电子结构不同，发射的光（光子）的波长不同。 从铁光谱中我们识别出铁，从铜光谱中我们识别出铜。 分析这些光谱并显示其线的设备称为光谱仪。 使用光谱仪，我们可以通过分析物质的光谱来识别物质。

从历史上看，光谱学被称为科学的一个分支，其中可见光用于研究物质的结构并对其进行定性和定量分析。当我们通过简单地分析太阳的光谱来了解太阳的成分时，这是一个重大的胜利，而在地球上，我们知道它主要由氢、少量氦（约 4%）和少量锂（不到 1%）组成。（在太阳的中心，也有少量的铁和其他元素，如碳、氧、氮等，但铁尤其不会出现在表面。这是眼镜的伟大胜利。将这种方法应用于恒星，我们发现它们中的大多数在组成和光谱上与太阳相似，但恒星有世代，因此它们的光谱与太阳的光谱不同。这个学科有天文学专家。

随着X射线、无线电射线和雷达射线等产生射线的新技术的引入和发展，光谱学的定义得到了扩展，我们发现了一些原子发射的伽马射线。我们发现，光谱比我们称之为可见光谱的狭窄空间要宽得多，它们都是电磁辐射的类型，但它们携带的能量不同。最强烈的能量是伽马射线。

光谱学通常用于物理和分析化学中对化学品进行定性和定量分析，无论是使用这些元素的原子光谱进行原子分析还是用于分子分析。这是通过将可见光照射在样品上、紫外线或红外线与之相互作用来完成的，因为它吸收了元素的一些原子，并测量了从样品发出的光或电磁波。它创造了不同类型的光谱仪，包括紫外光谱、红外光谱、俄歇电子光谱、发光光谱等。

已经创造了在天文学和遥感中广泛使用的物种。大型望远镜总是配备不同的光谱仪或光谱仪，以测量天文物体的化学成分或物理性质，或根据其光谱线的多普勒频移测量速度。