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吸收光譜又名吸收曲線，是指處于基態(tài)和低激發(fā)態(tài)的原子或分子吸收具有連續(xù)分布的某些波長的光而躍遷到各激發(fā)態(tài)，形成了按波長排列的暗線或暗帶組成的光譜，它可以是線狀譜或吸收帶。研究吸收光譜可了解原子、分子和其他許多物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及它們同電磁場或粒子相互作用的情況。
通俗的說，吸收光譜是溫度很高的光源發(fā)出來的白光，通過溫度較低的蒸汽或氣體后產(chǎn)生的，如讓高溫光源發(fā)出的白光，通過溫度較低的鈉的蒸汽就能生成鈉的吸收光譜。這個(gè)光譜背景是明亮的連續(xù)光譜。而在鈉的標(biāo)識(shí)譜線的位置上出現(xiàn)了暗線。通過大量實(shí)驗(yàn)觀察總結(jié)出一條規(guī)律，即每一種元素的吸收光譜里暗線的位置跟他們明線光譜的位置是互相重合的。也就是每種元素所發(fā)射的光的頻率跟它所吸收的光頻率是相同的。
高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長的光）通過物質(zhì)時(shí)，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生吸收光譜。
例如，讓弧光燈發(fā)出的白光通過溫度較低的鈉氣（在酒精燈的燈心上放一些食鹽，食鹽受熱分解就會(huì)產(chǎn)生鈉氣），然后用分光鏡來觀察，就會(huì)看到在連續(xù)光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線，就是鈉原子的吸收光譜。各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都與該原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對(duì)應(yīng)。表明低溫氣體原子吸收的光，就是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光。因此，吸收光譜中的暗線，就是原子的特征譜線。
吸收光譜具體分類包括原子吸收光譜、分子吸收光譜、紫外吸收光譜。
原子吸收光譜，即原子吸收分光光度法，是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和可見光范圍的相對(duì)應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來定量被測元素含量為基礎(chǔ)的分析方法，是一種測量特定氣態(tài)原子對(duì)光輻射的吸收的方法。此法是20世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)并在以后逐漸發(fā)展起來的一種新型的儀器分析方法，它在地質(zhì)、冶金、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。
每一種元素的原子不僅可以發(fā)射一系列特征譜線，也可以吸收與發(fā)射線波長相同的特征譜線。當(dāng)光源發(fā)射的某一特征波長的光通過原子蒸氣時(shí)，即入射輻射的頻率等于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)（一般情況下都是第一激發(fā)態(tài)）所需要的能量頻率時(shí)，原子中的外層電子將選擇性地吸收其同種元素所發(fā)射的特征譜線，使入射光減弱。特征譜線因吸收而減弱的程度稱吸光度A，與被測元素的含量成正比：
式中K為常數(shù)；C為試樣濃度；I0v為原始光源強(qiáng)度;Iv為吸收后特征譜線的強(qiáng)度。按上式可從所測未知試樣的吸光度，對(duì)照著已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列曲線進(jìn)行定量分析。
由于原子能級(jí)是量子化的，因此，在所有的情況下，原子對(duì)輻射的吸收都是有選擇性的。由于各元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子的排布不同，元素從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)時(shí)吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收線具有不同的特征。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。
分子吸收光譜，特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)和電子光譜，實(shí)質(zhì)是電子狀態(tài)的改變。分子吸收光譜可分為三類——轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)和電子光譜。
純粹的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜只涉及分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的改變，不產(chǎn)生振動(dòng)和電子狀態(tài)的改變，轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間距離很小，吸收光子的波長長，頻率低。兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)相差10-3—10-2kcal/mol單純的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜發(fā)生在遠(yuǎn)紅外和微波區(qū)；
振動(dòng)光譜反映分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)改變，分子吸收光子后產(chǎn)生振動(dòng)能級(jí)躍遷，在每一振動(dòng)能級(jí)改變時(shí)，還伴有能級(jí)改變，譜線密集，顯示出轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)改變的細(xì)微結(jié)構(gòu)，吸收峰加寬，稱為“振動(dòng)—轉(zhuǎn)動(dòng)”吸收帶，或“振動(dòng)”吸收。引起這種改變的光子能量比第一種的高，兩個(gè)振動(dòng)能級(jí)相距為0.1—10kcal/mol，產(chǎn)生于波長較短，頻率較高得近紅外區(qū)，主要在1—30u的波長區(qū)；
分子吸收光子后使電子躍遷，產(chǎn)生電子能級(jí)的改變，即為電子光譜。引起這種改變所需的能量比前兩種高，為20—300kcal/mol。電子能級(jí)的變化都伴隨有振動(dòng)能級(jí)與轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的改變。所以兩個(gè)電子能級(jí)之間的躍遷不是產(chǎn)生單一吸收譜線，而是由很多相距不遠(yuǎn)的譜線所組成的吸收帶。
紫外吸收光譜是吸光物質(zhì)分子吸收特定能量（波長）的電磁波（紫外光）產(chǎn)生分子的電子能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的。紫外吸收光譜和可見吸收光譜都屬于分子光譜，它們都是由于價(jià)電子的躍遷而產(chǎn)生的。利用物質(zhì)的分子或離子對(duì)紫外和可見光的吸收所產(chǎn)生的紫外可見光譜及吸收程度可以對(duì)物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、測定、推斷。
在有機(jī)化合物分子中有形成單鍵的σ電子、有形成雙鍵的π電子、有未成鍵的孤對(duì)n電子。當(dāng)分子吸收一定能量的輻射能時(shí)，這些電子就會(huì)躍遷到較高的能級(jí)，此時(shí)電子所占的軌道稱為反鍵軌道，而這種電子躍遷同內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。
在紫外吸收光譜中，電子的躍遷有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四種類型，
各種躍遷類型所需要的能量依下列次序減?。?σ→σ* n→σ* π→π* n→π*
躍遷的類型
發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)的影響
樣品溶液濃度的影響
共軛體系的形成使吸收紅移
空間效應(yīng)：空間位阻，
外部因素：溶劑效應(yīng) ，PH值影響。
吸收光譜廣泛應(yīng)用于材料的成分分析和結(jié)構(gòu)分析，以及各種科學(xué)研究工作。吸收光譜在材料、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
觀察吸收光譜的方法有以下幾種：
①使用具有連續(xù)光譜的光源，如白熾燈、連續(xù)譜紅外光源。光通過樣品后經(jīng)過分光儀器被記錄下來，在連續(xù)的白光本底上顯示暗的吸收光譜。
②使上述光源發(fā)出的光先通過分光儀器，成為準(zhǔn)單色光。調(diào)節(jié)分光儀器，使光的頻率連續(xù)掃描，通過樣品并被記錄下來，得到吸收光譜的線形。
③使用頻率可連續(xù)調(diào)諧的激光器作光源，不用分光儀器，直接記錄吸收光譜。激光技術(shù)的發(fā)展給吸收光譜方法的研究以巨大的推動(dòng)，現(xiàn)已具備了為獲得極高分辨率、極高靈敏度等所需要的激光吸收光譜技術(shù)（見激光光譜學(xué)）。
原子吸收光譜技術(shù)強(qiáng)大的功能使得其在化學(xué)分析中的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，其中醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用尤為突出，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一些含量在PPM 或PPB 級(jí)的微量元素的準(zhǔn)確檢測，目前，我國各級(jí)醫(yī)保單位中的常規(guī)項(xiàng)目已經(jīng)納入了人體元素檢測，并且具有精確可靠的檢測結(jié)果。由此可見，在疾病控制中心原子吸收光譜技術(shù)也發(fā)揮著十分重要的作用。
火焰原子吸收光譜法測定煙葉樣品中Mn含量的不確定度來源在對(duì)一些金屬材料例如鋁、鋁合金、銅合金、鈦合金等等，一些電源材料例如銀鋅電池、鉻鎳電池、熱電池、太陽電池等，這些材料運(yùn)用原子吸收光譜儀的技術(shù)方法所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)普遍具有較高的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化與完善。
在分析與測試微量與常量的各種混合粉末電源材料時(shí)原子吸收光譜技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，其中還包括了控制與分析不同中間產(chǎn)物以及最終產(chǎn)品添加劑及雜質(zhì)含量的內(nèi)容。以日本某公司制造的AA- 670 型原子吸收光譜儀為例，其具有很高的準(zhǔn)確性，在銀粉中能夠回收大約97% 的銅鐵。
分析與測定電解液、電鍍液、浸漬液以及其他不同類型的溶液金屬離子含量即液體材料溶液分析的工作內(nèi)容。一般大部分待測金屬離子都是存在于溶液之中，因此，采用的檢測方法必須具有較高的靈敏度。一旦被測濃度超過了測定范圍，那么就需要稀釋試樣溶液，并結(jié)合實(shí)際情況，加入一定量的稀釋液，例如硝酸銅、檸檬酸銨、以及硝酸等等，以此確保在溶液材料分析中原子光譜吸收儀的應(yīng)用得以優(yōu)化，進(jìn)而使得到的結(jié)果更加真實(shí)準(zhǔn)確。
在化學(xué)試劑的分析中，原子吸收儀也有著廣泛的應(yīng)用。例如有的部門將一種TH- 2005紅外吸收法二氧化碳分析儀用于環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生防疫、勞動(dòng)保護(hù)以及科研項(xiàng)目之中。這種分析儀的組成部分主要有采樣裝置、流程控制裝置、二氧化碳光學(xué)檢測室以及微機(jī)檢測、控制、分析系統(tǒng)。此外，美國某公司制造的M-5 型原子吸收光譜儀在化學(xué)試劑的微量與常量元素分析中也有著廣泛的應(yīng)用，在化學(xué)試劑中學(xué)多溶液的雜質(zhì)含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，一般在0.5% 左右，可見其具有較高的準(zhǔn)確性。
