1.2　光學分析法的分類

根據物質與電磁輻射作用方式的不同，光學分析法可分為光譜法和非光譜法兩大類。光譜法是基于物質與輻射能作用時，分子（或原子）發生能級躍遷而產生的發射、吸收或散射的波長或強度等信號變化進行分析的方法。利用光譜學的原理和實驗方法來確定物質的組成、結構和相對含量的方法稱為光譜分析法。按照產生光譜的基本粒子分類，可以分為原子光譜和分子光譜。

原子光譜（atomic spectrometry，AS）多以氣態的原子或離子外層電子的躍遷為基礎。一般來說，原子外層電子處于基態，當受到熱能或電能激發時，其外層的電子可以躍遷至高能級而處于激發態。處于激發態的原子很不穩定，約在10^-9s時間內躍遷至較低激發態或基態而釋放出能量，如果能量以光的形式釋放，就產生波長一定的線狀光譜。

原子光譜包括：基于原子外層電子躍遷的有原子吸收光譜（atomic absorption spectrum，AAS）、原子發射光譜（atomic emission spectrum，AES）、原子熒光光譜（atomic fluorescence spectrum，AFS）；基于原子內層電子躍近的有X射線熒光光譜（X-ray fluorescence spectrometry，XFS）；基于原子核與射線作用的穆斯堡譜。原子光譜的特征是線狀光譜，其中某一譜線的產生與原子中電子在某一對特定能級之間的躍遷相聯系，反映了原子或其離子的性質，與原子或離子的來源無關。因此，原子光譜分析只能用于確定物質的元素組成與含量，不能給出與物質分子結構有關的信息。由于原子光譜分析法具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快、試樣用量少、能同時進行多元素定量分析等優點，獲得了廣泛的應用。

分子光譜是分子中的價電子在分子軌道間躍遷產生的，分布與原子光譜不同，許多譜線密集而連續，形成帶狀，所以分子光譜的特征是帶狀光譜，波長分布范圍很廣，可出現在遠紅外區、近紅外區、可見光區和紫外區。

在分子中，除了原子核外的電子做相對運動之外，還有原子核的相對運動，另外以分子作為重心的轉動、平動和振動，以及分子中基團間的內旋轉運動等。紫外-可見光譜（UV-Vis），熒光光譜、磷光光譜都是基于分子外層電子能態躍遷而產生的，稱為電子光譜；紅外光譜（IR）則是基于分子內部的振動能和轉動能的躍遷，因此又可稱為振-轉光譜。分子光譜是提供分子內部信息的主要途徑，根據分子光譜可以推測分子的結構、分子的鍵長和鍵強度以及分子解離能等許多性質。

非光譜法則是指不涉及能級躍遷，輻射與物質作用時僅改變傳播方向等物理性質的方法，如偏振、干涉、旋光等方法。