紅外氣體分析儀之電磁輻射波譜和吸收光譜法

一、電磁輻射及其波譜

(1)電磁輻射

電磁輻射是以極快速度通過空間傳播的光量子流，是一種能量的形式。電磁輻射具有波動性與微粒性，其波動性表現為輻射的傳播以及反射、折射、散射、衍射、干涉等，可用傳播速度、頻率、波長等參量來描述；其微粒性表現為，當其與物質相互作用時引起輻射的吸收、發射等，可用能量來描述。電磁輻射的波動性與微粒性用普朗克方程式聯系起來。

(2)電磁輻射波譜

若按頻率、波長或能量的大小順序，把電磁波排列起來，便成為一個電磁波譜，不同波段的電磁波，產生的方法和引起的作用各不相同，因而出現了各種波譜分析方法。

二、吸收光譜法

(1)吸收光譜法的定義

吸收光譜法是波譜分析法中的一種。電磁輻射與物質相互作用時產生輻射的吸收，引起原子、分子內部量子化能級之間的躍遷，測量輻射波長或強度變化的一類光學分析方法，稱為吸收光譜法。

吸收光譜法的另一個定義是：基于物質對光的選擇性吸收而建立的分析方法稱為吸收光譜法，也稱為吸光光度法。包括紫外可見分光光度法、紅外吸收光譜法等。

(2)吸收光譜法的作用機理

由物理學中可知，分子由原子和外層電子組成。各外層電子的能量是不連續的分立數值，即電子是處在不同的能級中。分子中除了電子能級之外，還有組成分子的各個原子間的振動能級和分子自身的轉動能級。

（3 ）特征吸收波長

紅外氣體分析儀在近紅外和中紅外波段，紅外輻射能量較小，不能引起分子中電子能級的躍遷。