曲昭偉
原子光譜是光學分析法的一類，它主要根據物質發射或者吸收電磁波輻射以及物質與電磁波輻射的相互作用來進行分析的，原子光譜通常分為原子發射光譜、原子吸收光譜和原子熒光光譜等。接下來我大致介紹一下這三類的原理。
原子發射光譜
原子發射光譜分析是根據原子所發射的光譜來測定物質的化學結構。不同物質其原子也不同，每個原子都有原子核，核外也有不斷運動的電子。每個電子都在一定的能級上，正常情況在原子是穩定的，能量也最低，此時這種狀態我們叫做基態，當受到外界能量作用時，原子也吸收能量，核外電子由基態躍遷到更高能量的能層上，稱為激發態。當外加能量足夠大時，核外電子可以由基態躍遷到無限遠處，換句話說，此時電子脫離了束縛，使原子成為離子，這種過程就是電離，原子失去一個外層電子成為離子我們稱為一級電離電位，如果外加能量足夠大，還可以進一步失去兩個外層電子，依次類推，這些電子電離所需的能量就是離子的激發電位。
處於激發態的原子不穩定，外層電子在極短的時間會回到基態或其他較低的能級上，當外層電子從較高能級躍遷到基態或低能級時，將釋放多餘的能量，這種能量是以一定波長的電磁波形式輻射出去，其輻射能量可表示為
ΔE＝E2－E1＝hv＝hc/λ
式中，E2，E1分別為高能級和低能級的能量，單位是電子伏，h為普朗克常量，v是電磁波頻率，λ為電磁波波長，c為真空中的光速。
原子發射的電磁波能量，取決於前後兩個能級的差，由於原子的能級很多，電子可以有不同躍遷，因此對特定原子，可產生不同波長的特徵光譜，這些光譜的譜線按一定順序排列，並保持一定的強度比例，原子各個能級是不連續的，電子的躍遷也是不連續的，所以原子發射光譜是線狀光譜。
原子發射光譜就是從識別這些元素的特徵光譜來鑑別元素，這些譜線的強度又與該元素的含量有關，綜上可知，原子發射光譜分析過程就是試樣在外加能量的條件下使原子變為氣態原子，氣態原子獲得能量電子躍遷成為激發態，電子回到基態輻射電磁波，產生特徵譜線，最後對這些譜線進行分析。
原子吸收光譜
原子吸收光譜分析是基於物質的待測原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進行定量分析的一種方法，如果要測量某試液中某種原子含量，首先將該試液在火焰下變成原子蒸氣，在用某種光源照射氣態原子，當通過原子蒸氣時，部分光就會被蒸氣中的基態原子吸收而減弱，通過單色器和檢測器測得原子的特徵光譜線的減弱程度來求得試樣中該原子含量
原子在兩能態間的伴隨著能量發射和吸收，原子可有多種能級狀態，電子吸收一定的能量從基態躍遷到能量最低的激發態稱為第一激發態，它再回到基態時，則發射出同頻率的光或者譜線，這種譜線稱為共振發射線。電子從基態躍遷至第一激發態所產生的吸收譜線成為共振吸收線。各種原子不同，因而各種原子的共振線也不同，而各有其特徵性，所以這種共振線是原子的特徵譜線。
原子熒光光譜
原子熒光光譜法是一種通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發下所產生熒光發射強度，來測定待測原子含量的一種分析方法，方法與原子吸收法相近。
將試樣溶液通過火焰，使試樣變成原子蒸氣，當光源照在原子蒸氣上，則金屬原子將吸收其中特徵光的能量電子躍遷從基態變為激發態，激發態原子中電子回到基態發出了與激發光頻率相等的熒光，這種與激發光頻率相同的熒光稱為共振熒光，若原子在激發態進一步被激發，然後再發射相同頻率的熒光，則稱為熱助共振熒光。當激發光與激發原子發射熒光不同時，產生非共振熒光。
對於大多數原子而言，共振熒光最強，是原子熒光分析中最常用的，但非共振熒光可以通過研究來消除激發光對檢測器的干擾，所以也比較重視。
各種原子所發射的熒光波長不同，這是各種原子的特徵，當原子含量很低時，所發射熒光強度和單位體積原子蒸氣中該原子數目成正比，可以由熒光強度測出試樣溶液中該元素的含量。
CampNou之魂
誰說電子只能處於分立軌道？如果能量不足以使電子從這個軌道躍遷到上一個軌道，它吸收不吸收？不吸收，它怎麼知道能量不夠？吸收了，它又上不去，那它咋辦？我來告訴你們，電子無智能，它不知道能量夠不夠，吸收後，如果到達不穩定軌道（原因去看我的《量子力學基礎重構》），電子會零星地回落到穩定軌道。因為是零星迴落（不是一起跳樓），所以看不到零星的單光子。光譜是穩定軌道電子回落發出的光，相對於不穩定軌道，光的強度大，所以才出現譜線，這一點兒都不奇怪！
物理學家們，這才是科學！
曲昭偉
量子就是原子光譜的原因所在。
實驗證明，輻射能的吸收和發射只能是一份一份的，是不連續。這一小份不連續的能量的基本單位叫量子。
由於電子的能量也是量子化的，所以光電子的能量和波長也是不連續的，所以原子光譜是線狀的。
