光譜儀的研究可以追溯到17世紀,當時艾薩克牛頓首次發現被玻璃聚焦的光將其分成不同顏色的彩虹(稱為可見光譜)。光譜本身是一個明顯的現象(它構成了彩虹的顏色,產生了你在水坑表面看到的光澤),但經過幾個世紀零敲碎打的研究,對這一現象的研究已經發展成為一個連貫的領域,可以用來得出有用的結論。
威廉姆海德沃拉斯頓等科學家幾代人的工作導致了暗線的發現,這些暗線似乎是沿著光譜隨機排列的。最后,確定這些是地球大氣中化學吸收的后遺癥。
簡單來說,當自然光從太陽等太空天體中過濾出來后,會在我們的大氣層中經歷各種反應。在這個過程中,每種化學元素的反應略有不同,有些是可見的(波長在390-700毫米的可以被人眼探測到),有些是不可見的(如紅外線或紫外線,在可見光譜之外)。
因為每個原子對應一個單獨的光譜,可以用一個單獨的光譜來表示,所以我們可以在光譜中使用波長分析來識別它們,量化物理性質,并分析它們框架內的化學鏈和反應。
我們使用
光譜儀的一些實用方法包括:
我們可以使用獨特的光譜來識別空間物體的化學成分、溫度和速度。
可用于篩選和分析代謝產物,改善藥物結構。
用于使用質譜儀通過質荷比測量取樣的化學物質或納米顆粒。