作為物理化學的光譜學和作為分析化學的光譜學，研究對象、思路和方向上有什麼異同？

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我本身是物化的，大學的時候，也學了點分析化學、儀器分析這些課程。

先說我不懂的吧，分析化學的光譜學，一聽我就想到了紅外吸收光譜、傅立葉變換紅外光譜、拉曼光譜儀（各大分析測試平台的光譜測試手段還有很多，可以去了解了解）；特點就是，以一個成熟的商業儀器出發，用一些很成熟的方法，對不同的物質做一模一樣的操作，提取信息加以分析，不管啥樣品，拿來就是一對懟，然後分析數據總結現象和規律。

物化裡面的光譜學，一聽到這個就想的是搭建各種裝置，共振增強多光子電離（REMPI），激光誘導熒光（LIF），光腔衰盪光譜（CRDS）；紅外光譜（IR）和拉曼光譜（Raman）也是經常搭著玩的。有一點說來，這個都是方法告訴你，裝置自己搭；他也有用成熟的光譜商業儀器，比如紅外和拉曼光譜，但是它是針對一個化學反應體系，不斷改變反應調節，這個商業儀器只是一個裝置上的表徵手段；我覺得分化更關心的是測量一個結果，物化更關心的是一個反應過程。

最通俗的感覺，分化的光譜學就是，拿一個成熟的機器，不停換各種樣品，測出來看是啥，分析是啥官能團啥成分啥的；物化的光譜學就是，我給你一個分子，比如H2，你把它個各個振動v，轉動j，甚至角量子m，這些能級，精確的位置測出來；比如CH4，各個振動模式，組合振動什麼彎曲拉伸振動，基頻，泛頻測出來。

物化做資料庫；分化用資料庫！

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謝邀。

看了各位答主的回答，感覺對分析化學的誤解很深。

分析化學並不是操作員，分析化學也不是直接用資料庫。

首先，說後面的問題，分析化學要建立資料庫。物化建化學鍵的波譜資料庫，分化建一個物質的波譜資料庫。可能物理化學關注一個化學鍵的振動轉動，能級躍遷對應的波譜是在哪個位置什麼樣。但是分析化學會更整體的去討論完整的一個波譜對應的物質什麼，從而對應物質建立資料庫。而且比如像核磁共振波譜這種沒有資料庫的，對應每一種耦合方式解析新物質是分析化學在做。

再說，分析化學不全是操作員

我不知道藥物分析和工業分析這種純應用的學科是什麼樣。分析化學的研究是要結合有機化學，物理化學或者生物化學展開的。我是在物理研究所做分析化學，

比如利用理論計算研究中間體熱力學穩定性從而設計新的分析方法。比如

也有需要改進脈衝序列設計

當然分析化學的研究受到研究組的方向影響很大。去一個應用學科下的分析，就是守著儀器該參數；去物理背景下像我們就需要學算符演化，Bloch空間Hilbert空間轉化，傅里葉變換Laplace變換等數理知識，去有工科背景的組可以自己搭建儀器；去有機背景就要做合成衍生化反應等等。

分析化學著眼是物質，物理化學波譜學著眼在兩個原子的相互作用。為什麼分化相對更粗糙，因為在儀器現有信噪比要求下，很多弱信信號比如泛頻沒有指認物質的意義。（但是有的Femi共振會有意義，比如CHO在2820和2870的信號有意義）

什麼時候分析化學注意到具體化學鍵？當鑒定兩種同分異構體，手性異構體這種區別可能僅僅是部分化學鍵或者空間效應的時候，分析化學當然需要在化學鍵的角度去區分它們。只是分析化學不會更多的進行演繹推導和數理演化。

在交叉學科發展的今天，一些分析化學的基礎研究開始偏重物理。重複測試樣品連Journal of Chromatograpy B都發不了現在，更別想Analytical Chemistry 了

非常有意思的問題

我博士期間的主要工作是做電子光譜的理論分析和模擬，可以稍微談下，先說結論：

分析化學中光譜學的目標是幾何結構

物理化學中光譜學的目標是電子結構

--------------------分析化學中的光譜學-----------------------------------

分析化學中第一目標是「我已經知道這是啥，但我要知道這東西有多少」，這很容易。

然後是「我不知道這是啥，我要知道這東西的結構」

研究結構，最直接了當的是晶體解析。

光譜學是研究對象不能結晶時的無奈選擇，真正的結構解譜非常難，如果是新的體系則會更難，要跟其他信息匹配才能解出結構。

分析化學中光譜學應用範圍非常廣，實用性很強，但是一般不會擴展到電子結構層次。

--------------------物理化學中的光譜學-------------------------------------

物理化學方向的光譜學，從赫茲堡的三卷書中可以看出，書中60%的內容都是在用當時剛發展起來的還很粗糙的分子軌道理論來解釋分子光譜，分子軌道理論是用來描述電子態的。

一般來說，物理化學中光譜學研究的體系非常少，非常小，很多都是在高真空，基質隔離，超聲射流等條件下進行，所用光源一般都是激光，目前研究反應過程的飛秒動態光譜仍然是最前沿的領域。這類工作對電子結構的研究非常透徹，結合最新的量子力學計算，是真正的微觀領域研究，對一些高精尖問題的解決有很好的參考作用。

大概在本生髮明本生燈之後，光譜學就得到快速發展，發現了很多新的元素，對各種礦物質的分析也在蓬勃開展。

然而只有在1920s量子力學發展起來之後，才可能對各種原子和分子光譜進行詳盡的解釋，此後光譜學才真正從一門分析技術成為探索物質微觀結構的有力工具，20世紀中有好幾個諾貝爾獎都是因為解釋高精度光譜的成就獲得，明顯，他們的工作比較偏向於物理化學方面。

學化學的都知道結構決定性質，然而這句話代表啥很少有人知道。

真實情況是電子結構決定性質，幾何結構也是性質的一種。

把電子結構整明白是進行「分子設計」不可缺少的一環。

以後有空我再展開深入論述。

我本身是做物化或者說化物的光譜的，我個人理解中這兩者之間主要的區別在於被測對象的譜是不是已知的。就像前面賤賤提到的，物化的光譜學建立資料庫，分析光譜學利用資料庫。

分析中的譜學更多的是測試一個混合物，利用可能組分已知的譜推測它的組成。研究方向更多的是比如提升譜的解析度，定量的精度，測試的速度等等。

物化中的光譜學主要針對未知。可能是成熟光譜類型但是針對新物質，比如很多新材料的拉曼譜，以前未知，峰一般很寬，需要將峰和振動模式對應起來。也可能是新的譜類型，尤其是飛秒激光出現以後，現在物化光譜學研究更多針對於非線性光譜，反應動力學領域。得到的譜除了波長與強度又多了時間這個變數，如何理解譜變得越來越複雜，甚至會出現多種理解都能解釋的情況。

物理化學的光譜學這個說法我沒聽過，也不太懂，所以沒法討論。

分析化學方面，關於光譜分析略微了解一點，粗略說幾句：

在分析化學領域對光譜的理解是：光強度與波長兩個變數之間的函數關係。當然，一般把這個函數用曲線形式表示，橫坐標為波長、縱坐標為強度。

化學是研究物質的組成、結構、性質的學科，而分析化學就是講如何獲取這些信息的方法。具體一點來講，就是研究其他的可測量量與物質的組成、結構、性質自己存在什麼樣的關係，從而實現根據測量結果導出組成、結構方面的數據。

光譜學之所以能夠為分析化學所用，就是因為光譜中，波長與強度這兩個特徵量都是可測量量，並且都與物質的組成、結構、性質之間具有對應關係。而且，更重要的是，某些對應關係是符合計量學特徵的。每一個具有計量特徵的對應關係就相應的衍生出一種光譜分析方法。

結合一些例子說明一下：

對於原子發射光譜，波長一般與物質中有哪些元素有對應關係，所以分析化學裡面根據這個關係進行定性分析。結構化學裡面研究的方法是找一種純的元素單質，測量其波長，然後進行量子化學的計算（大約是這樣吧，這方面真是不太懂）。但是分析化學做的事是反過來的，根據測得的波長推導元素組成。

元素的原子軌道決定波長，也就是：「元素=&>波長」這樣一個導出過程。但是這個導出過程是充分非必要條件，也就是前面說的計量學特徵不滿足，不是一一對應關係。一個元素對應多種波長的譜線，同一波長的譜線可以來源於不同元素。所以在分析化學中就必須考慮通過什麼手段能夠建立嚴格的一一對應關係，或者說通過哪些譜線定性可以有較高的置信度不會誤判。

補充一下定量分析：

還是講原子發射光譜，其基礎理論在光譜學和結構化學裡面很早就已經非常完善了，但是這些理論針對的是純物質、稀薄氣體、熱力學平衡態。

一個理想的熱力學平衡體系中，不考慮粒子間相互作用，有多少是基態、多少激發態、多少中性原子、多少一級電離、多少二級電離、躍遷幾率是多少、發射多少光子、多少光子被自吸……這些都是可以精確計算的，所以原子數量與發射譜線的強度有嚴格的定量關係。

然而，分析化學面對的往往是凝聚態的混合物，例如一桶水或者一塊石頭，這裡面的數量關係就不是理論中講的那麼簡單，準確度也大打折扣。

所以分析化學關注的並不是發射光譜的基礎理論，這是物理方面研究的。分析化學對波長和光能量的準確測量也不是非常關心，這是搞光學儀器的人研究的。

分析化學考慮的是樣品與理想狀態有什麼差異？這些差異會導致公式產生多大的偏離？如何把實際樣品轉化為接近理想的狀態？轉化過程會產生哪些誤差？如何減小或者校準這些誤差？如果不能轉化為理想狀態，有哪些影響因素不得不考慮？在各種影響因素存在時公式要如何修正或者近似？這個修正或近似的過程又會產生多少誤差？如何減小或者校準這些誤差？……