光谱学guangpuxue

研究各种光谱的发生机制、性质及其应用的一门学科。光学的一个重要分支。包括的内容很广，按研究对象的不同，可分为原子光谱学，分子光谱学和固体光谱学；按研究方法的不同，可分为发射光谱学、吸收光谱学和散射光谱学(在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术)；按光谱所在波段的不同，又常分为红外光谱学、微波光谱学和x射线光谱学等等。光谱学的发展要追溯到1666年，当时I.牛顿使一束太阳光通过玻璃三棱镜，在其后面的屏幕上出现了一条从红光到紫光的彩色带，他命名此带为光谱，从而发现太阳光是由不同颜色的光组成的，这就是人类最初的光谱知识。牛顿的实验推开了光谱学的大门。1802年渥拉斯顿(W.H.Wollaston)将光线入射孔改成细长的狭缝，得到线状光谱。这个方法一直沿用至今。13年后夫琅和费(J.Fraunhofer)分别用棱镜和光栅研究了太阳光谱，得到夫琅和费线、并定量测量了它们的波长。夫琅和费奠定了线光谱正规研究的基础。19世纪60年代，G.R.基尔霍夫和R.W.E.本生发现了每种物质各有其特征光谱，因而光谱可用以分析物质的化学成分与结构，利用这种方法发现了几种当时还不为人知的铯、铷等多种元素，并证明了在太阳大气中存在着钠、铁、铜、锌、镍等多种地球上的已知元素。这就是实用光谱学的开端。本世纪以来玻尔的氢光谱理论、量子力学与计算机的出现，使光谱学理论与计算方法得到很大发展。1960年以后激光器的问世，又给光谱学注入了新的活力。
光谱学的应用非常广泛。人们从原子、分子等微观粒子获得的信息主要来自光谱，我们对微观世界的知识大部分来自光谱学。如原子、分子的能级、键长、键角等结构参数的测定，分子的动力学过程（如植物光合作用的本质），物质中元素的定性与定量分析，天体物理条件的研究(如星际分子认证及密度、温度的确定)，以及航空遥感，红外夜视等等。现在光谱学的应用已进入工农业、医学、军事、公安、天文、地质等各领域。