光譜學是研究物質對光和其他輻射的吸收和發射的學科。它包括將光(或者更準確地說，電磁輻射)分成其組成波長(光譜)，這與棱鏡將光分成彩虹色的方式大致相同。事實上，舊的光譜學是通過使用棱鏡和照相板進行的。

　　現代光譜學使用衍射光柵來分散光線，然后將其投射到電荷耦合器件上，類似于數碼相機中使用的那些。二維光譜可以很容易地從這種數字格式中提取出來，并進行處理以生成包含大量有用數據的一維光譜。

　　最近，光譜學的定義已經擴展到包括研究粒子(如電子、質子和離子)之間的相互作用以及它們與其他粒子作為碰撞能量的函數的相互作用。


　　一、如何使用光譜學

　　光譜學遠不是一個專門而獨特的領域，而是各個學科不可分割的一部分。雖然它為輻射和原子結構方面的早期量子研究提供了理論支持，但它還有數量驚人的其他應用。磁共振成像和x光機使用一種形式的無線電頻譜。我們通過光譜和波長來測量遙遠恒星的獨特組成和物理特征。它甚至被用來測試運動中的興奮劑。

　　不同類型的光譜學通過相互作用中涉及的輻射能的類型來區分。在許多應用中，光譜是通過測量這種輻射能的強度或頻率的變化來確定的。光譜學的類型也可以通過能量和物質之間相互作用的性質來區分。例子包括：


　　1.天文光譜學

　　這類光譜學主要與空間物體的分析有關。通過對天文物體的簡單光譜分析，我們可以測量電磁輻射的光譜并確定其波長。這可以告訴我們一個物體的化學成分(作為其光譜和質量的一個因素)、溫度、距離和速度(利用它們的波長和光速的函數)。


　　2.吸收光譜

　　吸收光譜涉及使用光譜技術來測量物質對輻射的吸收。我們可以通過測試特定元素在整個電磁光譜中的吸收來確定樣品的原子組成。


　　3.生物醫學光譜學

　　醫學光譜學是一種用于生物醫學的光譜學。例如，磁共振波譜(一種與磁共振成像相關的專業技術)通常用于診斷和研究大腦中任何可能導致抑郁癥的化學變化到物理腫瘤，以及分析肌肉的代謝結構。這是通過繪制對應于大腦中已知光譜的波長光譜，并仔細分析這些模式中的模式和失真來實現的。


　　4.能量色散x射線光譜儀

　　能量色散X射線光譜儀(也稱為能譜儀/EDX)用于識別和定量樣品中的元素。Nomprox桌面SEM采用了這種技術。它還可以與透射電子顯微鏡(TEM)和掃描透射電子顯微鏡(STEM)結合使用，分析直徑小至幾納米的區域中的空間分辨元素。