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光谱学的应用和类型-凯发k8官方网站

发布时间:2021-11-11




  光谱学是研究物质对光和其他辐射的吸收和发射的学科。它包括将光(或者更准确地说,电磁辐射)分成其组成波长(光谱),这与棱镜将光分成彩虹色的方式大致相同。事实上,旧的光谱学是通过使用棱镜和照相板进行的。

  现代光谱学使用衍射光栅来分散光线,然后将其投射到电荷耦合器件上,类似于数码相机中使用的那些。二维光谱可以很容易地从这种数字格式中提取出来,并进行处理以生成包含大量有用数据的一维光谱。

  最近,光谱学的定义已经扩展到包括研究粒子(如电子、质子和离子)之间的相互作用以及它们与其他粒子作为碰撞能量的函数的相互作用。


  一、如何使用光谱学

  光谱学远不是一个专门而独特的领域,而是各个学科不可分割的一部分。虽然它为辐射和原子结构方面的早期量子研究提供了理论支持,但它还有数量惊人的其他应用。磁共振成像和x光机使用一种形式的无线电频谱。我们通过光谱和波长来测量遥远恒星的独特组成和物理特征。它甚至被用来测试运动中的兴奋剂。

  不同类型的光谱学通过相互作用中涉及的辐射能的类型来区分。在许多应用中,光谱是通过测量这种辐射能的强度或频率的变化来确定的。光谱学的类型也可以通过能量和物质之间相互作用的性质来区分。例子包括:


  1.天文光谱学

  这类光谱学主要与空间物体的分析有关。通过对天文物体的简单光谱分析,我们可以测量电磁辐射的光谱并确定其波长。这可以告诉我们一个物体的化学成分(作为其光谱和质量的一个因素)、温度、距离和速度(利用它们的波长和光速的函数)。


  2.吸收光谱

  吸收光谱涉及使用光谱技术来测量物质对辐射的吸收。我们可以通过测试特定元素在整个电磁光谱中的吸收来确定样品的原子组成。


  3.生物医学光谱学

  医学光谱学是一种用于生物医学的光谱学。例如,磁共振波谱(一种与磁共振成像相关的专业技术)通常用于诊断和研究大脑中任何可能导致抑郁症的化学变化到物理肿瘤,以及分析肌肉的代谢结构。这是通过绘制对应于大脑中已知光谱的波长光谱,并仔细分析这些模式中的模式和失真来实现的。


  4.能量色散x射线光谱仪

  能量色散x射线光谱仪(也称为能谱仪/edx)用于识别和定量样品中的元素。nomprox桌面sem采用了这种技术。它还可以与透射电子显微镜(tem)和扫描透射电子显微镜(stem)结合使用,分析直径小至几纳米的区域中的空间分辨元素。

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