物理化學的工具與方法

光譜分析(spectroscopic analysis)

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當條碼掃描器讀取包裹上的條紋、告訴你商品和價格時,它是在把一種圖案解碼成意義。光譜分析對一種物質所吸收或發出的光的圖案做同樣的事:它讀取那條光譜條碼,弄清這是什麼物質、又有多少。

更準確地說,光譜分析是利用光譜——所測得的、樣品在每個波長上與光相互作用強弱的圖案——來鑑定物質並確定其含量。鑑定來自把峰的位置與分子或原子的已知指紋相匹配;含量則來自峰有多強,因為吸收通常隨濃度增大。它建立在光譜儀所產出的數據之上。

為什麼重要:它是回答化學兩個核心問題——這是什麼、有多少——最廣泛使用的方法之一,而且常常不破壞樣品。一個提醒:光譜是原始證據,但分析是解讀,它依賴良好的校準、潔淨的樣品和細心,因為相互重疊的峰和各種干擾,會誤導一次粗心的判讀。

一位法醫化學家得到現場繳獲的一份白色粉末的紅外光譜。這些吸收峰的圖案幾乎一條一條地與某種特定止痛藥的參考指紋相符,而對照校準讀出的某個選定峰的強度,則說明樣品有多純。

峰的位置說明物質是什麼;峰的強度說明有多少。

光譜學和光譜分析相關卻有別。光譜學是對物質與光如何相互作用的寬泛研究,包括底層的物理和各種技術;光譜分析則是把所得光譜用來鑑定和定量真實樣品的應用之舉。一個負責解釋,另一個負責實幹。

又稱
光谱分析光譜分析