拉曼光譜誰發明的

⑴ 印度科學家拉曼是如何發現光散射效應的

在光的散射現象中有一特殊效應，和X射線散射的康普頓效應類似，光的頻率在散射後會發生變化。頻率的變化決定於散射物質的特性。這就是拉曼效應，是拉曼在研究光的散射過程中於1928年發現的。在拉曼和他的合作者宣布發現這一效應之後幾個月，蘇聯的蘭茲伯格（G.Landsberg）和曼德爾斯坦（L.Mandelstam）也獨立地發現了這一效應，他們稱之為聯合散射。拉曼光譜是入射光子和分子相碰撞時，分子的振動能量或轉動能量和光子能量疊加的結果，利用拉曼光譜可以把處於紅外區的分子能譜轉移到可見光區來觀測。因此拉曼光譜作為紅外光譜的補充，是研究分子結構的有力武器。 1930年諾貝爾物理學獎授予印度加爾各答大學的拉曼（SirChandrasekhara Venkata Raman，1888——1970），以表彰他研究了光的散射和發現了以他的名字命名的定律。 在光的散射現象中有一特殊效應，和X射線散射的康普頓效應類似，光的頻率在散射後會發生變化。頻率的變化決定於散射物質的特性。這就是拉曼效應，是拉曼在研究光的散射過程中於1928年發現的。在拉曼和他的合作者宣布發現這一效應之後幾個月，蘇聯的蘭茲伯格（G.Landsberg）和曼德爾斯坦（L.Mandelstam）也獨立地發現了這一效應，他們稱之為聯合散射。拉曼光譜是入射光子和分子相碰撞時，分子的振動能量或轉動能量和光子能量疊加的結果，利用拉曼光譜可以把處於紅外區的分子能譜轉移到可見光區來觀測。因此拉曼光譜作為紅外光譜的補充，是研究分子結構的有力武器。 1921年夏天，航行在地中海的客輪「納昆達」號（S.S.Narkunda）上，有一位印度學者正在甲板上用簡便的光學儀器俯身對海面進行觀測。他對海水的深藍色著了迷，一心要追究海水顏色的來源。這位印度學者就是拉曼。他正在去英國的途中，是代表了印度的最高學府——加爾各答大學，到牛津參加英聯邦的大學會議，還准備去英國皇家學會發表演講。這時他才33歲。對拉曼來說，海水的藍色並沒有什麼稀罕。他上學的馬德拉斯大學，面對本加爾（Bengal）海灣，每天都可以看到海灣里變幻的海水色彩。事實上，他早在16歲（1904年）時，就已熟悉著名物理學家瑞利用分子散射中散射光強與波長四次方成反比的定律（也叫瑞利定律）對蔚藍色天空所作的解釋。不知道是由於從小就養成的對自然奧秘刨根問底的個性，還是由於研究光散射問題時查閱文獻中的深入思考，他注意到瑞利的一段話值得商榷，瑞利說：「深海的藍色並不是海水的顏色，只不過是天空藍色被海水反射所致。」瑞利對海水藍色的論述一直是拉曼關心的問題。他決心進行實地考察。於是，拉曼在啟程去英國時，行裝里准備了一套實驗裝置：幾個尼科爾棱鏡、小望遠鏡、狹縫，甚至還有一片光柵。望遠鏡兩頭裝上尼科爾棱鏡當起偏器和檢偏器，隨時都可以進行實驗。他用尼科爾棱鏡觀察沿布儒斯特角從海面反射的光線，即可消去來自天空的藍光。這樣看到的光應該就是海水自身的顏色。結果證明，由此看到的是比天空還更深的藍色。他又用光柵分析海水的顏色，發現海水光譜的最大值比天空光譜的最大值更偏藍。可見，海水的顏色並非由天空顏色引起的，而是海水本身的一種性質。拉曼認為這一定是起因於水分子對光的散射。他在回程的輪船上寫了兩篇論文，討論這一現象，論文在中途停靠時先後寄往英國，發表在倫敦的兩家雜志上。 拉曼1888年11月7日出生於印度南部的特里奇諾波利。父親是一位大學數學、物理教授，自幼對他進行科學啟蒙教育，培養他對音樂和樂器的愛好。他天資出眾，16歲大學畢業，以第一名獲物理學金獎。19歲又以優異成績獲碩士學位。1906年，他僅18歲，就在英國著名科學雜志《自然》發表了論文，是關於光的衍射效應的。由於生病，拉曼失去了去英國某個著名大學作博士論文的機會。獨立前的印度，如果沒有取得英國的博士學位，就沒有資格在科學文化界任職。但會計行業是唯一的例外，不需先到英國受訓。於是拉曼就投考財政部以謀求職業，結果獲得第一名，被授予總會計助理的職務。拉曼在財政部工作很出色，擔負的責任也越來越重，但他並不想沉浸在官場之中。他念念不忘自己的科學目標，把業余時間全部用於繼續研究聲學和樂器理論。加爾各答有一所學術機構，叫印度科學教育協會，裡面有實驗室，拉曼就在這里開展他的聲學和光學研究。經過十年的努力，拉曼在沒有高級科研人員指導的條件下，靠自己的努力作出了一系列成果，也發表了許多論文。1917年加爾各答大學破例邀請他擔任物理學教授，使他從此能專心致力於科學研究。他在加爾各答大學任教十六年期間，仍在印度科學教育協會進行實驗，不斷有學生、教師和訪問學者到這里來向他學習、與他合作，逐漸形成了以他為核心的學術團體。許多人在他的榜樣和成就的激勵下，走上了科學研究的道路。其中有著名的物理學家沙哈（M.N.Saha）和玻色（S.N.Bose）。這時，加爾各答正在形成印度的科學研究中心，加爾各答大學和拉曼小組在這裡面成了眾望所歸的核心。1921年，由拉曼代表加爾各答大學去英國講學，說明了他們的成果已經得到了國際上的認同。 拉曼返回印度後，立即在科學教育協會開展一系列的實驗和理論研究，探索各種透明媒質中光散射的規律。許多人參加了這些研究。這些人大多是學校的教師，他們在休假日來到科學教育協會，和拉曼一起或在拉曼的指導下進行光散射或其它實驗，對拉曼的研究發揮了積極作用。七年間他們共發表了大約五六十篇論文。他們先是考察各種媒質分子散射時所遵循的規律，選取不同的分子結構、不同的物態、不同的壓強和溫度，甚至在臨界點發生相變時進行散射實驗。1922年，拉曼寫了一本小冊子總結了這項研究，題名《光的分子衍射》，書中系統地說明了自己的看法。在最後一章中，他提到用量子理論分析散射現象，認為進一步實驗有可能鑒別經典電磁理論和光量子1923年4月，他的學生之一拉瑪納桑（K.R.Ramanathan）第一次觀察到了光散射中顏色改變的現象。實驗是以太陽作光源，經紫色濾光片後照射盛有純水或純酒精的燒瓶，然後從側面觀察，卻出乎意料地觀察到了很弱的綠色成份。拉瑪納桑不理解這一現象，把它看成是由於雜質造成的二次輻射，和熒光類似。因此，在論文中稱之為「弱熒光」。然而拉曼不相信這是雜質造成的現象。如果真是雜質的熒光，在仔細提純的樣品中，應該能消除這一效應。 在以後的兩年中，拉曼的另一名學生克利希南（K.S.Krishnan）觀測了經過提純的65種液體的散射光，證明都有類似的「弱熒光」，而且他還發現，顏色改變了的散射光是部分偏振的。眾所周知，熒光是一種自然光，不具偏振性。由此證明，這種波長變化的現象不是熒光效應。 拉曼和他的學生們想了許多辦法研究這一現象。他們試圖把散射光拍成照片，以便比較，可惜沒有成功。他們用互補的濾光片，用大望遠鏡的目鏡配短焦距透鏡將太陽聚焦，試驗樣品由液體擴展到固體，堅持進行各種試驗。 與此同時，拉曼也在追尋理論上的解釋。1924年拉曼到美國訪問，正值不久前A.H.康普頓發現X射線散射後波長變長的效應，而懷疑者正在挑起一場爭論。拉曼顯然從康普頓的發現得到了重要啟示，後來他把自己的發現看成是「康普頓效應的光學對應」。拉曼也經歷了和康普頓類似的曲折，經過六七年的探索，才在1928年初作出明確的結論。拉曼這時已經認識到顏色有所改變、比較弱又帶偏振性的散射光是一種普遍存在的現象。他參照康普頓效應中的命名「變線」，把這種新輻射稱為：「變散射」（modified scattering）。拉曼又進一步改進了濾光的方法，在藍紫濾光片前再加一道鈾玻璃，使入射的太陽光只能通過更窄的波段，再用目測分光鏡觀察散射光，竟發現展現的光譜在變散射和不變的入射光之間，隔有一道暗區。 就在1928年2月28日下午，拉曼決定採用單色光作光源，做了一個非常漂亮的有判決意義的實驗。他從目測分光鏡看散射光，看到在藍光和綠光的區域里，有兩根以上的尖銳亮線。每一條入射譜線都有相應的變散射線。一般情況，變散射線的頻率比入射線低，偶而也觀察到比入射線頻率高的散射線，但強度更弱些。 不久，人們開始把這一種新發現的現象稱為拉曼效應。1930年，美國光譜學家武德（R.W.Wood）對頻率變低的變散射線取名為斯托克斯線；頻率變高的為反斯托克斯線。 拉曼發現反常散射的消息傳遍世界，引起了強烈反響，許多實驗室相繼重復，證實並發展了他的結果。1928年關於拉曼效應的論文就發表了57篇之多。科學界對他的發現給予很高的評價。拉曼是印度人民的驕傲，也為第三世界的科學家作出了榜樣，他大半生處於獨立前的印度，竟取得了如此突出的成就，實在令人欽佩。特別是拉曼是印度國內培養的科學家，他一直立足於印度國內，發憤圖強，艱苦創業，建立了有特色的科學研究中心，走到了世界的前列。 1934年，拉曼和其他學者一起創建了印度科學院，並親任院長。1947年，又創建拉曼研究所。他在發展印度的科學事業上立下了豐功偉績。拉曼抓住分子散射這一課題是很有眼力的。在他持續多年的努力中，顯然貫穿著一個思想，這就是：針對理論的薄弱環節，堅持不懈地進行基礎研究。拉曼很重視發掘人才，從印度科學教育協會到拉曼研究所，在他的周圍總是不斷涌現著一批批賦有才華的學生和合作者。就以光散射這一課題統計，在三十年中間，前後就有66名學者從他的實驗室發表了377篇論文。他對學生諄諄善誘，深受學生敬仰和愛戴。拉曼愛好音樂，也很愛鮮花異石。他研究金剛石的結構，耗去了他所得獎金的大部分。晚年致力於對花卉進行光譜分析。在他80壽辰時，出版了他的專集：《視覺生理學》。拉曼喜愛玫瑰勝於一切，他擁有一座玫瑰花園。拉曼1970年逝世，享年82歲，按照他生前的意願火葬於他的花園里碰撞理論孰是孰非。

⑵ 科學家拉曼資料

C. V. Raman於1888年10月7日出生於印度。他父親是一個數學教授，在很小的時候，他隨
父母遷居Visakhapatnam, 因為他父親在Mrs. A. V. N.大學謀到一個職位。C. V. Raman的
學術思想就是在非常小的時候建立起來的，11歲時，他結束了中學進入A.V.N大學，兩年以
後又轉入Madras的著名大學Presidency大學(現在的Chennai大學)，15歲那年，他以全班第
一名成績獲得學士學位，並在物理和英語科學獲得多項獎勵。那時，學業出眾的學生可以
選送到國外(英國)進一步深造。由於C. V. Raman體質較差，他沒能選送出國，他繼續留在
Presidency大學學習。1907年，C. V. Raman以全班第一名的成績獲得碩士學位。同年他與
Lokasundari結婚。C. V. Raman畢業的時候，在印度科學家很難找到好的工作。

C. V. Raman被迫在印度民間服務機構做了一名普通的助理會議師。但他依然沒有放棄自
己的科學興趣，他利用工作閑暇在印度科學培養協會的圖書館中，學習了大量的關於弦樂
器和印度鼓方面的物理學知識。1917年，隨著他在印度學科界名聲的建立，他在被Calcut
ta大學聘為物理學教授，隨後他在那裡工作了15年。
在此期間，他在光學和光散射方面的工作得到世界科學家的廣泛認可。1924年他被
選入英國皇家科學院並於1929年被授予英國爵士爵位。隨後，他又獲得英國皇家科學院著
名的休斯獎章。

1930年，他成了印度歷史上第一位土生土長的獲得科學界最高榮譽的諾貝爾獎科學家。 1
934年C. V. Raman擔任新建立的印度科學院院長，兩年以後，繼續擔任物理學教授。1947
年他被新成立的印度無黨派政府任命為第一位國家教授。1948年他從印度科學院退休，一
年後他在Bangalore建立拉曼研究學院，擔任院長並保持工作激情直到1970年10月21日逝世
，終年72歲，C. V. Raman被印度政府授予最高的榮耀-Bharat Ratna。

C. V. Raman是印度一位偉大的物理學家，他因為在光散射和拉曼效應的工作而在1930年獲
得諾貝爾獎，當時他是亞洲第一位獲此殊榮的科學家，他同時也作了有關聲學、光學、結
晶動態學、顏色和它們在感知上的研究。為紀念C. V. Raman而命名的拉曼效應在分子能級
的研究上是十分有價值並且擴大到拉曼光譜-是一種分析分子結構的強有力的分析方法，繼
激光的發現之後，它的應用領域也進一步擴大。

他是甘地主義者，並且把甘地的精神作為印度的精神之父，聖雄甘地對他的思想影響很深
，他是一位忠誠的科學家，熱心的人道主義者和慈善家，他非常熱愛自然、花朵、繽紛的
顏色和兒童。
在他的訃告里的致詞: 「C. V. Raman是一位偉大的教師，他的知識不只局限於物理學方面
，在這個日益專業化的世界裡，他淵博的知識是眾所周知的，他把知識分子的忠誠和一顆
善良的心最完地結合在一起…….他是印度最傑出的科學家，多年來一直在規劃印度的科學
進程」。
他呼籲: 「如果在研究工作上我們繼續依賴於進口德、美的設備，印度將沒有科學，我們
只能稱之為我們的無知和無能，在一個國家裡，它是一個可怕的事情，我們經常為只需50
00 Rs就生產的設備支付50,000 Rs， 我們經常用不同的方式為我們的無知付出代價，按照
這種方式發展下去，印度科學將沒有其應有的地位，也沒有真正的進步」。
Raman從來不相科學僅僅局限於實驗室，但認為任何人都必須享受科學的成果。在Cuttack
，印度獨立後的第一次學術會議上，Raman向科學們呼籲: 科學家應為大眾服務，並且為消
除貧窮、疾病、和文盲而戰，這樣，它將確保科學為全人類所用。

⑶ 物理學家的創造人是誰

1、1901年：倫琴（德國）發現X射線
2、1902年：洛倫茲（荷蘭）、塞曼（荷蘭）關於磁場對輻射現象影響的研究
3、1903年：貝克勒爾（法國）發現天然放射性；皮埃爾·居里（法國）、瑪麗·居里（波蘭裔法國人）發現並研究放射性元素釙和鐳
4、1904年：瑞利（英國）氣體密度的研究和發現氬
5、1905年：倫納德（德國）關於陰極射線的研究
6、1906年：約瑟夫·湯姆生（英國）對氣體放電理論和實驗研究作出重要貢獻並發現電子
7、1907年：邁克爾遜（美國）發明光學干涉儀並使用其進行光譜學和基本度量學研究
8、1908年：李普曼（法國）發明彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律）
9、1909年：馬克尼（義大利）、布勞恩（德國）發明和改進無線電報；理查森（英國）從事熱離子現象的研究，特別是發現理查森定律
10、1910年：范德瓦爾斯（荷蘭）關於氣態和液態方程的研究
11、1911年：維恩（德國）發現熱輻射定律
12、1912年：達倫（瑞典）發明可用於同燃點航標、浮標氣體蓄電池聯合使用的自動調節裝置
13、1913年：昂內斯（荷蘭）關於低溫下物體性質的研究和製成液態氦
14、1914年：勞厄（德國）發現晶體中的X射線衍射現象
15、1915年：W·H·布拉格、W·L·布拉格（英國）用X射線對晶體結構的研究
16、1916年：未頒獎
17、1917年：巴克拉（英國）發現元素的次級X輻射特性
18、1918年：普朗克（德國）對確立量子論作出巨大貢獻
19、1919年：斯塔克（德國）發現極隧射線的多普勒效應以及電場作用下光譜線的分裂現象
20、1920年：紀堯姆（瑞士）發現鎳鋼合金的反常現象及其在精密物理學中的重要性
21、1921年：愛因斯坦（德國 猶太人）他對數學物理學的成就，特別是光電效應定律的發現
22、1922年：玻爾（丹麥 猶太人）關於原子結構以及原子輻射的研究
23、1923年：密立根（美國）關於基本電荷的研究以及驗證光電效應
24、1924年：西格巴恩（瑞典）發現X射線中的光譜線
25、1925年：弗蘭克·赫茲（德國）發現原子和電子的碰撞規律
26、1926年：佩蘭（法國）研究物質不連續結構和發現沉積平衡
27、1927年：康普頓（美國）發現康普頓效應；威爾遜（英國）發明了雲霧室，能顯示出電子穿過空氣的徑跡
28、1928年：理查森（英國）研究熱離子現象，並提出理查森定律
29、1929年：路易·維克多·德·布羅伊（法國）發現電子的波動性
30、1930年：拉曼（印度）研究光散射並發現拉曼效應
31、1931年：未頒獎
32、1932年：海森堡（德國）在量子力學方面的貢獻
33、1933年：薛定諤（奧地利）創立波動力學理論；狄拉克（英國）提出狄拉克方程和空穴理論
34、1934年：未頒獎
35、1935年：詹姆斯·查德威克（英國）發現中子
36、1936年：赫斯（奧地利）發現宇宙射線；安德森（美國）發現正電子
37、1937年：戴維森（美國）、喬治·佩傑特·湯姆生（英國）發現晶體對電子的衍射現象
38、1938年：費米（義大利 猶太人）發現由中子照射產生的新放射性元素並用慢中子實現核反應
39、1939年：勞倫斯（美國）發明迴旋加速器，並獲得人工放射性元素
40、1940——1942年：未頒獎
41、1943年：斯特恩（美國）開發分子束方法和測量質子磁矩
42、1944年：拉比（美國）發明核磁共振法
43、1945年：泡利（奧地利 猶太人）發現泡利不相容原理
44、1946年：布里奇曼（美國）發明獲得強高壓的裝置，並在高壓物理學領域作出發現
45、1947年：阿普爾頓（英國）高層大氣物理性質的研究，發現阿普頓層（電離層）
46、1948年：布萊克特（英國）改進威爾遜雲霧室方法和由此在核物理和宇宙射線領域的發現
47、1949年：湯川秀樹（日本）提出核子的介子理論並預言∏介子的存在
48、1950年：塞索·法蘭克·鮑威爾（英國）發展研究核過程的照相方法，並發現π介子
49、1951年：科克羅夫特（英國）、沃爾頓（愛爾蘭）用人工加速粒子轟擊原子產生原子核嬗變
50、1952年：布洛赫、珀塞爾（美國）從事物質核磁共振現象的研究並創立原子核磁力測量法
51、1953年：澤爾尼克（荷蘭）發明相襯顯微鏡
52、1954年：玻恩（英國 猶太人）在量子力學和波函數的統計解釋及研究方面作出貢獻；博特（德國）發明了符合計數法，用以研究原子核反應和γ射線
53、1955年：拉姆（美國）發明了微波技術，進而研究氫原子的精細結構；庫什（美國）用射頻束技術精確地測定出電子磁矩，創新了核理論
54、1956年：布拉頓、巴丁（猶太人）、肖克利（美國）發明晶體管及對晶體管效應的研究
55、1957年：李政道、楊振寧（中國）發現弱相互作用下宇稱不守衡，從而導致有關基本粒子的重大發現
56、1958年：切倫科夫、塔姆、弗蘭克（蘇聯）發現並解釋切倫科夫效應
57、1959年：塞格雷、張伯倫 (Owen Chamberlain)（美國）發現反質子
58、1960年：格拉塞（美國 猶太人）發現氣泡室，取代了威爾遜的雲霧室
59、1961年：霍夫斯塔特（美國）關於電子對原子核散射的先驅性研究,並由此發現原子核的結構；穆斯堡爾（德國）從事γ射線的共振吸收現象研究並發現了穆斯堡爾效應
60、1962年：達維多維奇·朗道（蘇聯）關於凝聚態物質，特別是液氦的開創性理論
61、1963年：維格納（美國）發現基本粒子的對稱性及支配質子與中子相互作用的原理；梅耶夫人（美國人.猶太人）、延森（德國）發現原子核的殼層結構
62、1964年：湯斯（美國）在量子電子學領域的基礎研究成果，為微波激射器、激光器的發明奠定理論基礎；巴索夫、普羅霍羅夫（蘇聯）發明微波激射器
63、1965年：朝永振一郎（日本）、施溫格、費爾曼（美國）在量子電動力學方面取得對粒子物理學產生深遠影響的研究成果
64、1966年：卡斯特勒（法國）發明並發展用於研究原子內光、磁共振的雙共振方法
65、1967年：貝蒂（美國）核反應理論方面的貢獻，特別是關於恆星能源的發現
66、1968年：阿爾瓦雷斯（美國）發展氫氣泡室技術和數據分析，發現大量共振態
67、1969年：蓋爾曼（美國）對基本粒子的分類及其相互作用的發現
68、1970年：阿爾文（瑞典）磁流體動力學的基礎研究和發現，及其在等離子物理富有成果的應用；內爾（法國）關於反磁鐵性和鐵磁性的基礎研究和發現
69、1971年：加博爾（英國）發明並發展全息照相法
70、1972年：巴丁、庫柏、施里弗（美國）創立BCS超導微觀理論
71、1973年：江崎玲於奈（日本）發現半導體隧道效應；賈埃弗（美國）發現超導體隧道效應；約瑟夫森（英國）提出並發現通過隧道勢壘的超電流的性質，即約瑟夫森效應
72、1974年：賴爾（英國）發明應用合成孔徑射電天文望遠鏡進行射電天體物理學的開創性研究；赫威斯（英國）發現脈沖星
73、1975年：A·N·玻爾、莫特爾森（丹麥）、雷恩沃特（美國）發現原子核中集體運動和粒子運動之間的聯系，並且根據這種聯系提出核結構理論
74、1976年：丁肇中、里希特（美國）各自獨立發現新的J/ψ基本粒子
75、1977年：安德森、范弗萊克（美國）、莫特（英國）對磁性和無序體系電子結構的基礎性研究
76、1978年：卡皮察（蘇聯）低溫物理領域的基本發明和發現；彭齊亞斯、R·W·威爾遜（美國）發現宇宙微波背景輻射
77、1979年：格拉肖、溫伯格（美國）、薩拉姆（巴基斯坦）關於基本粒子間弱相互作用和電磁作用的統一理論的貢獻，並預言弱中性流的存在
78、1980年：克羅寧、菲奇（美國）發現電荷共軛宇稱不守恆
79、1981年：西格巴恩（瑞典）開發高解析度測量儀器以及對光電子和輕元素的定量分析；布洛姆伯根（美國）非線性光學和激光光譜學的開創性工作；肖洛（美國）發明高解析度的激光光譜儀
80、1982年：K·G·威爾遜（美國）提出重整群理論，闡明相變臨界現象
81、1983年：薩拉馬尼安·強德拉塞卡（美國）提出強德拉塞卡極限，對恆星結構和演化具有重要意義的物理過程進行的理論研究；福勒（美國）對宇宙中化學元素形成具有重要意義的核反應所進行的理論和實驗的研究
82、1984年：魯比亞（義大利）證實傳遞弱相互作用的中間矢量玻色子[[W+]],W-和Zc的存在；范德梅爾（荷蘭）發明粒子束的隨機冷卻法，使質子-反質子束對撞產生W和Z粒子的實驗成為可能
83、1985年：馮·克里津（德國 猶太人）發現量子霍耳效應並開發了測定物理常數的技術
84、1986年：魯斯卡（德國）設計第一台透射電子顯微鏡；比尼格（德國）、羅雷爾（瑞士）設計第一台掃描隧道電子顯微鏡
85、1987年：柏德諾茲（德國）、繆勒（瑞士）發現氧化物高溫超導材料
86、1988年：萊德曼、施瓦茨、斯坦伯格（美國）產生第一個實驗室創造的中微子束，並發現中微子，從而證明了輕子的對偶結構
87、1989年：拉姆齊（美國）發明分離振盪場方法及其在原子鍾中的應用；德默爾特（美國）、保爾（德國）發展原子精確光譜學和開發離子陷阱技術
88、1990年：弗里德曼、肯德爾（美國）、理查·愛德華·泰勒（加拿大）通過實驗首次證明誇克的存在
89、1991年：熱納（法國）把研究簡單系統中有序現象的方法推廣到比較復雜的物質形式，特別是推廣到液晶和聚合物的研究中
90、1992年：夏帕克（法國）發明並發展用於高能物理學的多絲正比室
91、1993年：赫爾斯、J·H·泰勒（美國）發現脈沖雙星，由此間接證實了愛因斯坦所預言的引力波的存在
92、1994年：布羅克豪斯（加拿大）、沙爾（美國）在凝聚態物質研究中發展了中子衍射技術
93、1995年：佩爾（美國）發現τ輕子；萊因斯（美國）發現中微子
94、1996年：D·M·李、奧謝羅夫、R·C·理查森（美國）發現了可以在低溫度狀態下無摩擦流動的氦同位素
95、1997年：朱棣文、W·D·菲利普斯（美國）、科昂·塔努吉（法國）發明用激光冷卻和捕獲原子的方法
96、1998年：勞克林、斯特默、崔琦（美國）發現並研究電子的分數量子霍爾效應
97、1999年：H·霍夫特、韋爾特曼（荷蘭）闡明弱電相互作用的量子結構
98、2000年：阿爾費羅夫（俄國）、克羅默（德國）提出異層結構理論，並開發了異層結構的快速晶體管、激光二極體；傑克·基爾比（美國）發明集成電路
99、2001年：克特勒（德國）、康奈爾、維曼（美國）在「鹼金屬原子稀薄氣體的玻色－愛因斯坦凝聚態」以及「凝聚態物質性質早期基本性質研究」方面取得成就
100、2002年：雷蒙德·戴維斯、里卡爾多·賈科尼（美國）、小柴昌俊（日本）「表彰他們在天體物理學領域做出的先驅性貢獻，其中包括在「探測宇宙中微子」和「發現宇宙X射線源」方面的成就。」
101、2003年：阿列克謝·阿布里科索夫、安東尼·萊格特（美國）、維塔利·金茨堡（俄羅斯）「表彰三人在超導體和超流體領域中做出的開創性貢獻。」
102、2004年：戴維·格羅斯（David J. Gross，美國）、戴維·普利策（H. David Politzer，美國）和弗蘭克·維爾澤克（Frank Wilczek，美國），為表彰他們「對量子場中誇克漸進自由的發現。」
103、2005年：羅伊·格勞伯（Roy J. Glauber，美國）表彰他對光學相乾的量子理論的貢獻；約翰·霍爾（John L. Hall，美國）和特奧多爾·亨施（Theodor W. Hänsch，德國）表彰他們對基於激光的精密光譜學發展作出的貢獻。
104、2006年: 約翰·馬瑟（美國）和喬治·斯穆特（美國） 表彰他們發現了黑體形態和宇宙微波背景輻射的擾動現象。
105、2007年，法國科學家艾爾伯·費爾和德國科學家皮特·克魯伯格，表彰他們發現巨磁電阻效應的貢獻。

這個題目太大了，以上資料希望可以幫到你

⑷ 拉曼成功的原因是什麼

1934年，拉曼和其他學者一起創建了印度科學院，並親任院長。1947年，又創建拉曼研究所。他在發展印度的科學事業上立下了豐功偉績。拉曼抓住分子散射這一課題是很有眼力的。在他持續多年的努力中，顯然貫穿著一個思想，這就是：針對理論的薄弱環節，堅持不懈地進行基礎研究。拉曼很重視發掘人才，從印度科學教育協會到拉曼研究所，在他的周圍總是不斷涌現著一批批賦有才華的學生和合作者。就以光散射這一課題統計，在三十年中間，前後就有66名學者從他的實驗室發表了377篇論文。他對學生諄諄善誘，深受學生敬仰和愛戴。拉曼愛好音樂，也很愛鮮花異石。他研究金剛石的結構，耗去了他所得獎金的大部分。晚年致力於對花卉進行光譜分析。在他80壽辰時，出版了他的專集：《視覺生理學》。拉曼喜愛玫瑰勝於一切，他擁有一座玫瑰花園。拉曼1970年逝世，享年82歲，按照他生前的意願火葬於他的花園里。

⑸ 拉曼光譜儀原理的介紹

拉曼光譜分析法是基於印度科學家C.V.拉曼（Raman）所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，並應用於分子結構研究的一種分析方法。
分子能級與分子光譜
分子運動包括整體的平動、轉動、振動及電子的運動。分子總能量可近似看成是這些運動的能量之和，分別代表分子的平動能、電子運動能、振動能和轉動能。除平動能外，其餘三項都是量子化的，統稱分子內部運動能。分子光譜產生於分子內部運動狀態的改變。分子有不同的電子能級，每個電子能級又有不同的振動能級。而每個振動能級又有不同的轉動能級。
一定波長的電磁波作用於被研究物質的分子，引起分子相應能級的躍遷，產生分子吸收光譜。引起分子電子能級躍遷的光譜稱電子吸收光譜，其波長位於紫外～可見光區，故稱紫外－可見光譜。電子能級躍遷的同時伴有振動能級和轉動能級的躍遷。引起分子振動能級躍遷的光譜稱振動光譜，振動能級躍遷的同時伴有轉動能級的躍遷。紅外吸收和拉曼散射光譜是分子的振動－振動光譜。用遠紅外光波照射分子時，只會引起分子中轉動能級的躍遷，得到純振動光譜。拉曼光譜原理圖
拉曼散射
拉曼散射是分子對光子的一種非彈性散射效應。當用一定頻率的激發光照射分子時，一部分散射光的頻率和入射光的頻率相等。這種散射是分子對光子的一種彈性散射。只有分子和光子間的碰撞為彈性碰撞，沒有能量交換時，才會出現這種散射。該散射稱為瑞利散射。還有一部分散射光的頻率和激發光的頻率不等，這種散射成為拉曼散射。Raman散射的幾率極小，最強的Raman散射也僅占整個散射光的千分之幾，而最弱的甚至小於萬分之一。
處於振動基態的分子在光子的作用下，激發到較高的、不穩定的能態（稱為虛態），當分子離開不穩定的能態，回到較低能量的振動激發態時，散射光的能量等於激發光的能量減去兩振動能級的能量差 。
拉曼散射原理圖

⑹ 歷史上的數學天才！

華羅庚、陳景潤、哥德巴赫、高斯、
華羅庚，1910年11月12日生於江蘇省金壇市金城鎮，1985年6月12日卒於日本東京。
俗話說得好：「溫室里難開出鮮艷芬芳耐寒傲雪的花兒。人只有經過苦難磨練才有望獲得成功。」我國著名大數學家華羅庚的成功就得益於他的坎坷經歷。1924年金壇中學初中畢業，但因家境不好，讀完初中後，便不得不退學去當店員。18歲時患傷寒病，造成右腿殘疾。1930年後在清華大學任教。1936年赴英國劍橋大學訪問、學習。1938年回國後任西南聯合大學教授。1946年赴美國，任普林斯頓數學研究所研究員、普林斯頓大學和伊利諾斯大學教授，1950年回國。歷任清華大學教授，中國科學院數學研究所、應用數學研究所所長、名譽所長，中國數學學會理事長、名譽理事長，全國數學競賽委員會主任，美國國家科學院國外院士，第三世界科學院院士，聯邦德國巴伐利亞科學院院士，中國科學院物理學數學化學部副主任、副院長、主席團成員，中國科學技術大學數學系主任、副校長，中國科協副主席，國務院學位委員會委員等職。曾任一至六屆全國人大常務委員，六屆全國政協副主席。曾被授予法國南錫大學、香港中文大學和美國伊利諾斯大學榮譽博士學位。主要從事解析數論、矩陣幾何學、典型群、自守函數論、多復變函數論、偏微分方程、高維數值積分等領域的研究與教授工作並取得突出成就。40年代，解決了高斯完整三角和的估計這一歷史難題，得到了最佳誤差階估計（此結果在數論中有著廣泛的應用）；對G.H.哈代與J.E.李特爾伍德關於華林問題及E.賴特關於塔里問題的結果作了重大的改進，至今仍是最佳紀錄。
從20世紀60年代開始，他把數學方法應用於實際，篩選出以提高工作效率為目標的優選法和統籌法，取得顯著經濟效益。
華羅庚是當代自學成才的科學巨匠，是世界著名的數學家。他是中國解析數論、典型群、矩陣幾何學、自守函數論與多復變函數論等很多方面研究的創始人與開拓者。為以後矩陣幾何學等，作下了奠基。
陳景潤（1933-1996.3.19）中國數學家。

福建省閩侯人。父親是一位郵政工人 ，在眾多的兄弟姐妹中，陳景潤排行第三。1945年陳景潤隨全家從閩西北遷居福州市並進入英華中學讀書。他從小內向而好學，因只知啃書本而被同學們起了一個綽號「booker(書獃子）」。此時，我國著名科學家沈元教授（後來任北京航空學院院長）由於抗戰而南下，曾在該校兼課，他在一堂數學課中，講了17世紀德國數學家哥德巴赫提出的一個猜想。哥德巴赫在1742年曾經猜想任意的大偶數恆可表述為兩個素數這和。別看這道題目外表簡單，內涵卻十分復雜。200多年來，這一問題至今沒有得到完全證明。在19世紀，德、法、俄、英等國的數學家對這一猜想做過無數次努力，但均未獲得有價值的進展。許多人因此望而卻步，被稱為數學皇冠上的明珠。在這群富於幻想。思想活躍的高中學生中，大家一聽而過，唯有陳景潤陷入沉思。他暗下決心，要沿著長滿荊棘的道路上攀登和摘取這顆「數學皇冠上的明珠」。1950年，陳景潤在高中尚未畢業時考入廈門大學，1953年大學畢業後被分配到北京一所名牌中學任教。由於缺乏教書的口才被認為不宜於教書。廈門大學校長王亞南愛惜人才，讓陳景潤回校任圖書資料員。這一環境使他如魚得一般地可以遨遊數學王國。他的第一篇數學論文《關於塔利問題》寄到中科院數學所時，他的數學才能得到著名數學家華羅庚的賞識，邀請陳景潤參加1956年全國數學論文宣讀大會，並於1956年末將他調到中國科學院數學研究所工作，開始在華羅庚的指導下研究數論。他最重要的成就是對「哥德巴赫猜想」取得了（1+2）的世界最先進的結果。出現轉機是在本世紀前半葉，在我國，首先是數學研究所的王元於1956-1957年相繼證明了（3+4）與（2+3）；接著山東大學的潘承洞於1962年取得了（1+5）的關鍵性進展。在此後數年間，他們兩人又進一步證明了（1+4）和（1+3）。1966年，陳景潤取得了（1+2）的詳細證明，並創立了「陳氏定理」，受到國際數學界的高度贊揚，得到國際公認。為中國在國際「奧林匹克」大賽中，奪得了一塊金牌。陳景潤本想在他有生之年內，完成（1+1），使數學的基礎理論出現奇光異彩。可惜，在他生命最後的十多年中，帕金森氏綜合症困擾他，令他長期卧病在床而不能實現夙願。但最終解決哥氏猜想的（1+1）還有一段艱巨的路程。據著名數學家楊樂的估計，要到下一世紀才有解決這個難題的可能。
高斯（Johann Carl Friedrich Gauss）（1777年4月30日—1855年2月23日），生於不倫瑞克，卒於哥廷根，德國著名數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家。高斯被認為是最重要的數學家，有數學王子的美譽，並被譽為歷史上偉大的數學家之一，和阿基米德、牛頓並列，同享盛名。
高斯1777年4月30日生於不倫瑞克的一個工匠家庭，1855年2月23日卒於格丁根。幼時家境貧困，但聰敏異常，受一貴族資助才進學校受教育。1795～1798年在格丁根大學學習1798年轉入黑爾姆施泰特大學，翌年因證明代數基本定理獲博士學位。從1807年起擔任格丁根大學教授兼格丁根天文台台長直至逝世。
高斯的成就遍及數學的各個領域，在數論、非歐幾何、微分幾何、超幾何級數、復變函數論以及橢圓函數論等方面均有開創性貢獻。他十分注重數學的應用，並且在對天文學、大地測量學和磁學的研究中也偏重於用數學方法進行研究。
1792年，15歲的高斯進入Braunschweig學院。在那裡，高斯開始對高等數學作研究。獨立發現了二項式定理的一般形式、數論上的「二次互反律」(Law of Quadratic Reciprocity)、「質數分布定理」(prime numer theorem)、及「算術幾何平均」(arithmetic-geometric mean)。
1795年高斯進入哥廷根大學。1796年，19歲的高斯得到了一個數學史上極重要的結果，就是《正十七邊形尺規作圖之理論與方法》。
1855年2月23日清晨，高斯於睡夢中去世。
生平
高斯是一對普通夫婦的兒子。他的母親是一個貧窮石匠的女兒，雖然十分聰明，但卻沒有接受過教育，近似於文盲。在她成為高斯父親的第二個妻子之前，她從事女傭工作。他的父親曾做過園丁，工頭，商人的助手和一個小保險公司的評估師。當高斯三歲時便能夠糾正他父親的借債賬目的事情，已經成為一個軼事流傳至今。他曾說，他在麥仙翁堆上學會計算。能夠在頭腦中進行復雜的計算，是上帝賜予他一生的天賦。
高斯用很短的時間計算出了小學老師布置的任務：對自然數從1到100的求和。他所使用的方法是：對50對構造成和101的數列求和（1＋100，2＋99，3＋98……），同時得到結果：5050。這一年，高斯9歲。
哥廷根大學當高斯12歲時，已經開始懷疑元素幾何學中的基礎證明。當他16歲時，預測在歐氏幾何之外必然會產生一門完全不同的幾何學。他導出了二項式定理的一般形式，將其成功的運用在無窮級數，並發展了數學分析的理論。
高斯的老師Bruettner與他助手 Martin Bartels 很早就認識到了高斯在數學上異乎尋常的天賦，同時Herzog Carl Wilhelm Ferdinand von Braunschweig也對這個天才兒童留下了深刻印象。於是他們從高斯14歲起，便資助其學習與生活。這也使高斯能夠在公元1792－1795年在Carolinum學院（今天Braunschweig學院的前身）學習。18歲時，高斯轉入哥廷根大學學習。在他19歲時，第一個成功的用尺規構造出了規則的17角形。
高斯於公元1805年10月5日與來自Braunschweig的Johanna Elisabeth Rosina Osthoff小姐(1780-1809)結婚。在公元1806年8月21日迎來了他生命中的第一個孩子約瑟。此後，他又有兩個孩子。Wilhelmine（1809－1840）和Louis（1809－1810）。1807年高斯成為哥廷根大學的教授和當地天文台的台長。
雖然高斯作為一個數學家而聞名於世，但這並不意味著他熱愛教書。盡管如此，他越來越多的學生成為有影響的數學家，如後來聞名於世的Richard Dedekind和黎曼。
哥德巴赫（Goldbach C.，1690.3.18-1764.11.20）是德國數學家；出生於格奧尼格斯別爾格（現名加里寧城）；曾在英國牛津大學學習；原學法學，由於在歐洲各國訪問期間結識了貝努利家族,所以對數學研究產生了興趣；曾擔任中學教師。1725年到俄國，同年被選為彼得堡科學院院士；1725年~1740年擔任彼得堡科學院會議秘書；1742年移居莫斯科，並在俄國外交部任職。
1729年-1764年，哥德巴赫與歐拉保持了長達三十五年的書信往來。
在1742年6月7日給歐拉的信中，哥德巴赫提出了一個命題。他寫道：
"我的問題是這樣的：
隨便取某一個奇數，比如77，可以把它寫成三個素數之和：
77=53+17+7；
再任取一個奇數，比如461，
461=449+7+5，
也是三個素數之和，461還可以寫成257+199+5，仍然是三個素數之和。這樣，我發現：任何大於5的奇數都是三個素數之和。
但這怎樣證明呢？雖然做過的每一次試驗都得到了上述結果，但是不可能把所有的奇數都拿來檢驗，需要的是一般的證明，而不是個別的檢驗。"
歐拉回信說，這個命題看來是正確的，但是他也給不出嚴格的證明。同時歐拉又提出了另一個命題：任何一個大於2的偶數都是兩個素數之和。但是這個命題他也沒能給予證明。
不難看出，哥德巴赫的命題是歐拉命題的推論。事實上，任何一個大於5的奇數都可以寫成如下形式：
2N+1=3+2(N-1)，其中2(N-1)≥4.
若歐拉的命題成立，則偶數2(N-1)可以寫成兩個素數之和，於是奇數2N+1可以寫成三個素數之和，從而，對於大於5的奇數，哥德巴赫的猜想成立。
但是哥德巴赫的命題成立並不能保證歐拉命題的成立。因而歐拉的命題比哥德巴赫的命題要求更高。
現在通常把這兩個命題統稱為哥德巴赫猜想
二百多年來，盡管許許多多的數學家為解決這個猜想付出了艱辛的勞動，迄今為止它仍然是一個既沒有得到正面證明也沒有被推翻的命題。
十九世紀數學家康托（Cantor G.F.L.P.,1845.3.3~1918.1.6）耐心地試驗了1000以內所有的偶數，奧培利又試驗了1000~2000的全部偶數，他們都肯定了在所試驗的范圍內猜想是正確的。1911年梅利指出，從4到9000000之間絕大多數偶數都是兩個素數之和，僅有14個數情況不明。後來甚至有人一直驗算到三億三千萬這個數，都肯定了猜想是正確的。
1900年，德國數學家希爾伯特（Hilbert D.,1862.1.23~1943.2.14）在巴黎國際數學家大會上提出了二十三個最重要的問題供二十世紀的數學家來研究。其中第八問題為素數問題；在提到哥德巴赫猜想時，希爾伯特說這是以往遺留的最重要的問題之一。
1921年，英國數學家哈代（Hardy G.H.,1877.2.7~1947.12.1）在哥本哈根召開的數學會議上說過，哥德巴赫猜想的困難程度可以和任何沒有解決的數學問題相比。
近一百年來，哥德巴赫猜想吸引著世界上許多著名的數學家，並在證明上取得了很大的進展。

⑺ 表面增強拉曼的歷史

Fleischmann 等人於1974 年對光滑銀電極表面進行粗糙化處理後,首次獲得吸附在銀電極表面上單分子層吡啶分子的高質量的拉曼光譜。但Fleishmann認為這是由於電極表面的粗糙化，電極真實表面積增加而使吸附的吡啶分子的量增加引起的，而沒有意識到粗糙表面對吸附分子的拉曼光譜信號的增強作用。
一直到1977年，Van Duyne和Creighton兩個研究組各自獨立地發現，吸附在粗糙銀電極表面的每個吡啶分子的拉曼信號要比溶液中單個吡啶分子的拉曼信號大約強106倍，指出這是一種與粗糙表面相關的表面增強效應,被稱為SERS 效應。

⑻ 什麼是拉曼光譜

拉曼光譜（Raman spectra），是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基於印度科學家C.V.拉曼（Raman）所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，並應用於分子結構研究的一種分析方法。

⑼ 拉曼光譜是怎樣產生的

一、基本原理
當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上後,分子可以使入射光發生散射.大部分光只是改變方向發生散射,而光的頻率仍與激發光的頻率相同,這種散射稱為瑞利散射；約占總散射光強度的 10-6～10-10的散射,不僅改變了光的傳播方向,而且散射光的頻率也改變了,不同於激發光的頻率,稱為拉曼散射.拉曼散射中頻率減少的稱為斯托克斯散射,頻率增加的散射稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常測定的大多是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射.
散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移,拉曼位移與入射光頻率無關,它只與散射分子本身的結構有關.拉曼散射是由於分子極化率的改變而產生的.拉曼位移取決於分子振動能及的變化,不同化學鍵或基團有特徵的分子振動,ΔE反映了指定能級的變化,因此與之對應的拉曼位移也是特徵的.這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據.
二、應用
拉曼光譜技術以其信息豐富,制樣簡單,水的干擾小等獨特的優點,在化學、材料、物理、高分子、生物、醫葯、地質等領域有廣泛的應用.
1、拉曼光譜在化學研究中的應用
拉曼光譜在有機化學方面主要是用作結構鑒定和分子相互作用的手段,它與紅外光譜互為補充,可以鑒別特殊的結構特徵或特徵基團.拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是鑒定化學鍵、官能團的重要依據.利用偏振特性,拉曼光譜還可以作為分子異構體判斷的依據.在無機化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性,由此拉曼光譜可提供有關配位化合物的組成、結構和穩定性等信息.另外,許多無機化合物具有多種晶型結構,它們具有不同的拉曼活性,因此用拉曼光譜能測定和鑒別紅外光譜無法完成的無機化合物的晶型結構.
在催化化學中,拉曼光譜能夠提供催化劑本身以及表面上物種的結構信息,還可以對催化劑制備過程進行實時研究.同時,激光拉曼光譜是研究電極/溶液界面的結構和性能的重要方法,能夠在分子水平上深入研究電化學界面結構、吸附和反應等基礎問題並應用於電催化、腐蝕和電鍍等領域.
2、拉曼光譜在高分子材料中的應用
拉曼光譜可提供聚合物材料結構方面的許多重要信息.如分子結構與組成、立體規整性、結晶與去向、分子相互作用,以及表面和界面的結構等.從拉曼峰的寬度可以表徵高分子材料的立體化學純度.如無規立場試樣或頭-頭,頭-尾結構混雜的樣品,拉曼峰是弱而寬,而高度有序樣品具有強而尖銳的拉曼峰.研究內容包括：
（1）化學結構和立構性判斷：高分子中的C＝C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架對拉曼光譜非常敏感,常用來研究高分子的化學組份和結構.
（2）組分定量分析：拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關系,給高分子組分含量分析帶來方便.
（3）晶相與無定形相的表徵以及聚合物結晶過程和結晶度的監測.
（4）動力學過程研究：伴隨高分子反應的動力學過程如聚合、裂解、水解和結晶等.相應的拉曼光譜某些特徵譜帶會有強度的改變.
（5）高分子取向研究：高分子鏈的各向異性必然帶來對光散射的各向異性,測量分子的拉曼帶退偏比可以得到分子構型或構象等方面的重要信息.
（6）聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究.
（7）復合材料應力鬆弛和應變過程的監測.
（8）聚合反應過程和聚合物固化過程監控.
3、拉曼光譜技術在材料科學研究中的應用
拉曼光譜在材料科學中是物質結構研究的有力工具,在相組成界面、晶界等課題中可以做很多工作.包括：
（1）薄膜結構材料拉曼研究：拉曼光譜已成CVD（化學氣相沉積法）制備薄膜的檢測和鑒定手段.拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結構以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結構.
（2）超晶格材料研究：可通過測量超晶格中的應變層的拉曼頻移計算出應變層的應力,根據拉曼峰的對稱性,知道晶格的完整性.
（3）半導體材料研究：拉曼光譜可測出經離子注入後的半導體損傷分布,可測出半磁半導體的組分,外延層的質量,外延層混品的組分載流子濃度.
（4）耐高溫材料的相結構拉曼研究.
（5）全碳分子的拉曼研究.
（6）納米材料的量子尺寸效應研究.
4、拉曼光譜在生物學研究中的應用
拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段,由於水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單,故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化.
生物大分子的拉曼光譜可以同時得到許多寶貴的信息：
（1）蛋白質二級結構：α-螺旋、β-折疊、無規捲曲及β-回轉
（2）蛋白質主鏈構像：醯胺Ⅰ、Ⅲ,C-C、C-N伸縮振動
（3）蛋白質側鏈構像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側鏈和後二者的構像及存在形式隨其微環境的變化
（4）對構像變化敏感的羧基、巰基、S-S、C-S構像變化
（5）生物膜的脂肪酸碳氫鏈旋轉異構現象.
（6）DNA分子結構以及和DNA與其他分子間的作用.
（7）研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等.
（8）對生物膜中蛋白質與脂質相互作用提供重要信息.
5、拉曼光譜在中草葯研究中的應用
各種中草葯因所含化學成分的不同而反映出拉曼光譜的差異,拉曼光譜在中草葯研究中的應用包括：
（1）中草葯化學成分分析
高效薄層色譜(TLC)能對中草葯進行有效分離但無法獲得各組份化合物的結構信息,而表面增強拉曼光譜(SERS)具有峰形窄、靈敏度高、選擇性好的優點,可對中草葯化學成分進行高靈敏度的檢測.利用TLC的分離技術和SERS的指紋性鑒定結合,是一種在TLC原位分析中草葯成分的新方法.
（2）中草葯的無損鑒別
由於拉曼光譜分析,無需破壞樣品,因此能對中草葯樣品進行無損鑒別,這對名貴中中草葯的研究特別重要.
（3）中草葯的穩定性研究
利用拉曼光譜動態跟蹤中草葯的變質過程,這對中草葯的穩定性預測、監控葯材的質量具有直接的指導作用.
（4）中葯的優化
對於中草葯及中成葯和復方這一復雜的混合物體系,不需任何成分分離提取直接與細菌和細胞作用,利用拉曼光譜無損採集細菌和細胞的光譜圖,觀察細菌和細胞的損傷程度,研究其葯理作用,並進行中葯材、中成葯和方劑的優化研究.
6、拉曼光譜技術在寶石研究中的應用
拉曼光譜技術已被成功地應用於寶石學研究和寶石鑒定領域.拉曼光譜技術可以准確地鑒定寶石內部的包裹體,提供寶石的成因及產地信息,並且可以有效、快速、無損和准確地鑒定寶石的類別--天然寶石、人工合成寶石和優化處理寶石.
（1）拉曼光譜在寶石包裹體研究中的應用
拉曼光譜可以用於寶石包裹體化學成分的定性、定量檢測,利用拉曼光譜技術研究礦物內的包裹體特徵,可以獲得有關寶石礦物的成因及產地的信息.
（2）拉曼光譜在寶石鑒定中的應用
拉曼光譜測試的微區可達1-2um,在寶石鑒定中具有明顯的優勢,能夠探測寶石極其微小的雜質、顯微內含物和人工摻雜物,且能滿足寶石鑒定所必須的無損、快速的要求.
另外,拉曼顯微鏡的共聚焦設計(confoal)可以實現在不破壞樣品的情況下對樣品進行不同深度的探測而同時完全排除其他深度樣品的干擾信息,從而獲得不同深度樣品的真實信息,這在分析多層材料時相當有用.共焦顯微拉曼光譜技術有很好的空間解析度,從而可以獲得界面過程中物種分子變化情況、相應的物種分布、物種分子在界面不同區域的吸附取向等

⑽ 分析化學的發展

古代人認識的元素，非金屬元素有碳和硫，金屬元素中有銅、銀、金、鐵、鉛、錫和汞。
分析化學這一名稱雖創自R.玻意耳，但其實踐應與化學工藝同樣古老。不能想像古代冶煉、釀造等工藝的高度發展，沒有簡單的鑒定、分析、製作過程的控制等手段。隨後在東、西方興起的煉丹術、煉金術可視為分析化學的前驅。
公元前3000年，埃及人已知稱量的技術。最早出現的分析用儀器當推等臂天平，它記載在《莎草紙卷》（公元前1300）上。巴比倫的祭司所保管的石制標准砝碼（約公元前2600）尚存於世。不過等臂天平用於分析，當在中世紀用於烤缽試金法（火試金法之一）中。
公元前4世紀，已知使用試金石以鑒定金的成色。
公元前3世紀，阿基米德在解決敘拉古王喜朗二世的金冕的純度問題時，即利用了金和銀密度之差，這是無傷損分析之先驅。
公元60年左右，老普林尼將五倍子浸液塗在莎草紙上，用以檢出硫酸銅的摻雜物鐵(Ⅲ)，這是最早使用的有機試劑，也是最早的試紙。
1751年，J.T.埃勒爾·馮·布羅克豪森用同一方法檢出血渣（經灰化）中的含鐵量。 1663年，玻意耳報道了用植物色素作酸鹼指示劑。但真正的容量分析應歸功於法國J.-L.蓋-呂薩克。
1824年，他發表漂白粉中有效氯的測定，用磺化靛青作指示劑。隨後他用硫酸滴定草木灰，又用氯化鈉滴定硝酸銀。這三項工作分別代表氧化還原滴定法、酸鹼滴定法和沉澱滴定法。絡合滴定法創自J.von李比希，他用銀(Ⅰ)滴定氰離子。另一位對容量分析作出卓越貢獻的是德國K.F.莫爾，他設計的可盛強鹼溶液的滴定管至今仍在沿用。他推薦草酸作鹼量法的基準物質，硫酸亞鐵銨（也稱莫爾鹽）作氧化還原滴定法的基準物質。 最早的微量分析是化學顯微術，即在顯微鏡下觀察樣品或反應物的晶態、光學性質、顆粒尺寸和圓球直徑等。
17世紀中葉，R.胡克從事顯微鏡術的研究，並於1665年出版《顯微圖譜》。法國葯劑師F.A.H.德卡羅齊耶在1784年用顯微鏡以氯鉑酸鹽形式區別鉀、鈉。
1747年，德意志化學家A.S.馬格拉夫用顯微鏡證實蔗糖和甜菜糖實為同一物質；
1756年，用顯微鏡檢驗鉑族金屬。
1865年，A.黑爾維希著《毒物學中之顯微鏡》。
1877年，S.A.博里基著《以化學/顯微鏡法作礦物與岩石分析》，並使用氣體試劑（如氟化氫、氯）、氟硅酸和硫化銨與礦物及其切片作用。T.H.貝侖斯不僅從事無機物的晶體檢驗，還擴充到有機晶體。
1891年，O.萊爾曼提出熱顯微術，即在顯微鏡下觀察晶體遇熱時的變化。L.科夫勒及其夫人設計了兩種顯微鏡加熱台，便於研究葯物及有機化合物的鑒定。熱顯微術只需一粒晶體。後來又發展到電子顯微鏡，解析度可達1埃。
不用顯微鏡的最早的微量分析者應推德國J.W.德貝賴納。他從事濕法微量分析，還有吹管法和火焰反應，並發表了《微量化學實驗技術》一書。公認的近代微量分析奠基人是F.埃米希。他設計和改進微量化學天平，使其靈敏度達到微量化學分析的要求，改進和提出新的操作方法，實現毫克級無機樣品的測定，並證實納克級樣品測定的精確度不亞於毫克級測定。有機微量定量分析奠基人是F.普雷格爾，他曾從膽汁中離析一降解產物，其量尚不足作一次常量碳氫分析，在聽了埃米希於1909年所作的有關微量定量分析的講演並參觀其實驗室後，他決意將常量燃燒法改為微量法（樣品數毫克），並獲得成功；1917年出版《有機微量定量分析》一書，並在1923年獲諾貝爾化學獎。
常量操作如不適用於微量分析則需改進。例如，常量過濾是將沉澱定量移入濾紙錐中或過濾坩堝中。若用此法於微量沉澱過濾，則在原進行沉澱的燒杯壁所粘附的物質就不能再忽略不計了，所以必須改變辦法。微量過濾採用濾棒吸出母液，而留全部沉澱於容器中。容器可用25毫升瓷坩堝，它兼用作稱量器皿；還可在其內洗滌沉澱，然後再用濾棒吸出洗液。這樣既可避免沉澱損失，又可簡化操作手續。
無機化合物在濾紙上的行為在19世紀中已引起注意。德意志化學家F.F.龍格在1850年將染料混合液滴在吸墨紙上使之分離。更早些時候他用染有澱粉和碘化鉀溶液的濾紙或花布塊作漂白液的點滴試驗。他又用浸過硫酸鐵(Ⅲ)和銅(Ⅱ)溶液的紙，在其中部滴加黃血鹽，等每滴吸入後再加第二滴，因此獲得自行產生的美麗圖案。1861年出現C.F.舍恩拜因的毛細管分析，他將濾紙條浸入含數種無機鹽的水中，水攜帶「鹽類」沿紙條上升，以水升得最高，其他離子依其「遷移率」而分離成為連接的帶。這與「紙層析」極為相近。他的學生研究於「濾紙上分離有機化合物」獲得成功，能明顯而完全分離「有機染料」。
用濾紙或瓷板進行無機、有機物的檢出是普雷格爾的貢獻。方法簡單而易行，選擇性和靈敏度均高，點滴試驗屬微量分析范圍。所著《點滴試驗》和《專一、選擇和靈敏反應的化學》兩書，為從事分析者所必讀。1921年後奧地利F.法伊格爾系統地發展了點滴試驗法。
20世紀60年代，H.魏斯提出環爐技術。僅用微克量樣品置濾紙中心，繼用溶劑淋洗，而在濾紙外沿加熱以蒸發溶劑，遂分離為若干同心環。如離子無色可噴以靈敏的顯色劑或熒光劑。既能檢出，又能得半定量結果。 色譜法也稱層析法，基本上是分離方法。
1906年，俄國М.С.茨維特將綠葉提取汁加在碳酸鈣沉澱柱頂部，繼用純溶劑淋洗，從而分離了葉綠素。此項研究發表在德國《植物學》雜志上，故未能引起人們注意。
1931年，德國R.庫恩和E.萊德爾再次發現本法並顯示其效能，人們才從文獻中追溯到茨維特的研究和更早的有關研究，如1850年J.T.韋曾利用土壤柱進行分離；1893年L.里德用高嶺土柱分離無機鹽和有機鹽。四年後D.T.戴用漂白土分離石油。
氣體吸附層析始於20世紀30年代的P.舒夫坦和A.尤肯。40年代，德國Y.黑塞利用氣體吸附以分離揮發性有機酸。英國E.格盧考夫也用同一原理在1946年分離空氣中的氦和氖，並在1951年製成氣相色譜儀（見氣相色譜法）。第一台現代氣相色譜儀研製成功應歸功於E.克里默。
氣體分配層析法根據液液分配原理，由英國A.J.P.馬丁和R.L.M.辛格於1941年提出。由於此工作之重要，他們獲得1952年諾貝爾化學獎。M.J.E.戈萊提出用長毛細管柱，是另一創新。
色譜－質譜聯用法中將色譜法所得之淋出流體移入質譜儀，可使復雜的有機混合物在數小時內得到分離和鑒定，是最有效的分析方法之一。
液相色譜法包括液－液和液－固色譜，後兩個名稱之第一物態代表流動相，第二物態代表固定相。在大氣壓力下，液相色譜流速太低，因此須增加壓強。這方面的先驅工作是P.B.哈密頓在1960年用高壓液相色譜分離氨基酸。
1963年，J.C.吉丁斯指出，液相色譜法的柱效要趕上氣相色譜法，則前者填充物顆粒應小於後者顆粒甚多，因此需要大壓強，所用的泵應無脈沖。
1966年，R.詹特福特和T.H.高製成這種無脈沖泵。
1969年，J.J.柯克蘭改進填充物，使之具有規定的表面孔度，再將固定相（如正十六烷基）鍵合在載體上，使之能抗熱和抗溶劑分解。載體可用二氧化硅，鍵合通過Si-O-C或Si-C鍵。 薄層層析採用薄層硅膠等代替濾紙進行層析。由於硅膠顆粒均勻而細微，分離的速度和程度一般優於紙層析，分離無機物和有機物時與紙層析一樣有效。
荷蘭生物學家M.W.拜爾因克在1889年滴一滴鹽酸和硫酸的混合液於動物膠薄層中部，鹽酸擴散遠些，在硫酸環之外另成一環，相繼用硝酸銀和氯化鋇顯示這兩個環的存在。
9年後H.P.維伊斯曼用同樣方法證明麥芽的澱粉酶中實含兩種酶。
直至1956年聯邦德國E.施塔爾改善塗布方法和操作，採用細顆粒（0.5～5微米）硅膠等措施，才使該法得到廣泛使用。定量薄層層析始於J.G.基施納等(1954)。他們最先測定橙柑屬及其加工品中的聯苯(見薄層層析)。 希臘哲學家泰奧弗拉斯圖斯曾記錄各種岩石礦物及其他物質遇熱所發生的影響。法國H.－L.勒夏忒列和英國W.C.羅伯茨－奧斯汀同稱為差熱分析的鼻祖。
20世紀60年代，出現精細的差熱分析儀和M.J.奧尼爾提出的差示掃描量熱法，它能測定化合物的純度及其他參數，如熔點和玻璃化、聚合、熱降解、氧化等溫度（見熱分析）。
20世紀初，提出的熱重量法是研究物質，如鋼鐵、沉澱等遇熱時重量之變化。本多光太郎創制第一架熱天平，它最初只用於解決冶金方面的問題。將它用於分析方面的當推 C.杜瓦爾。他曾研究過 1000多種沉澱的熱行為。例如草酸鈣用高溫可灼燒為氧化鈣，也可在約550°C灼燒為碳酸鈣。二者作為稱量形式，則以後者為佳，因灼燒時既省能量，換算因子值較大（因此誤差較小），又免氧化鈣在稱量時吸潮。
電解時，銅(Ⅱ)在陰極還原而以單質（零價）析出，再進行稱量，應歸入重量法。此時可認為電子是沉澱劑。還有鉛(Ⅱ)在陽極氧化，以二氧化鉛形式附於陽極。前法在19世紀60年代分別由德意志C.盧科和美國J.W.吉布斯獨立提出。 19世紀初，用於無機重量分析的有機試劑只有草酸及其銨鹽和琥珀酸銨兩種。前者用於鈣、鎂分離和鈣的測定。後者用於沉澱三價鐵使它與二價金屬離子分離。
1885年，M.A.伊林斯基和G.von克諾雷提出1－亞硝基－2－萘酚作為鎳存在時鈷的沉澱劑，同時也是第一個螯合劑。至於陰離子測定，在20世紀初，W.米勒提出4，4－聯苯胺作為硫酸根的沉澱劑。
1950年，中國梁樹權等將有機試劑用於重量分析，測定鎢酸根。
1950年，M.布希引入4，5－二氫－1，4－二苯基－3，5－苯亞氨基－1，2，4－三氮雜茂(簡稱硝酸根試劑)作為硝酸根沉澱劑。1975年後，它又成為高錸酸根的良好沉澱劑。
1950年，Л.A.楚加耶夫合成了丁二肟，並觀察到它與鎳(Ⅱ)形成紅色沉澱。兩年後，聯邦德國O.E.布龍克把丁二肟試劑應用於鋼中鎳的測定。嗣後靈敏的和選擇性高的新有機試劑不斷出現。中國曾雲鶚等合成3－（2－胂酸基苯偶氮）－6－（2，6－二溴－4－氯苯偶氮）－4，5－二羥基－2，7－萘二磺酸，用此試劑時，稀土元素的摩爾吸光系數可以高達0.98～1.2×10升/（摩·厘米）。 它是基於被測物質的分子對光具有選擇性吸收的特性而建立起來的分析方法。包括比色分析法和紫外、可見分光光度法。測量某溶液對不同波長單色光的吸收程度,以波長為橫坐標,吸光度為縱坐標作圖,可得到吸收光譜。根據各種物質所有的特殊吸收光譜,可進行定性分析和定量分析。
比色法以日光為光源，靠目視比較顏色深淺。最早的記錄是1838年W.A.蘭帕迪烏斯在玻璃量筒中測定鈷礦中的鐵和鎳，用標准參比溶液與試樣溶液相比較。
1846年，A.雅克蘭提出根據銅氨溶液的藍色測定銅。隨後有T.J.赫羅帕思的硫氰酸根法測定鐵(1852)；奈斯勒法測定氨；苯酚二磺酸法測定硝酸根(1864)；過氧化氫法測定鈦(1870)；亞甲基藍法測定硫化氫(1883)；磷硅酸法測定二氧化硅(1898)。分光光度計使用單色光和光電倍增管，波長范圍為 220～1000納米，比目視范圍（400～700納米）更寬。
用光照射懸浮液，從頂部觀察，當視線與光線成直角時，稱為比霧法；如果視線與光線在一條直線上時，稱為比濁法。
18世紀50年代，G.J.馬爾德在原子量測定中，利用了目測上層液體中氯化銀懸浮液的亮度。隨後，J.-S.斯塔改用一標准懸浮液作參比。
1894年，美國T.W.理查茲設計出第一台比霧計。比霧法最初用於觀測原子量測定中母液中的氯（或溴）離子和銀離子濃度是否達到當量。隨後此法用於定量測定，其靈敏度很高，可測定一升水所含的3微克磷，或一升水所含的10微克丙酮。 紅外光譜是有機化學家鑒別未知化合物的有力手段。紅外光譜在20年代開始應用於汽油爆震研究，繼用於鑒定天然和合成橡膠以及其他有機化合物中的未知物和雜質。70 年代，在電子計算機蓬勃發展的基礎上，傅立葉變換紅外光譜 (FTIR) 實驗技術進入現代化學家的實驗室，成為結構分析的重要工具。遠紅外光譜（200～10厘米）和微波譜（10～0.1厘米）是研究分子旋轉的光譜法。
拉曼光譜(見拉曼光譜學是研究分子振動的另一種方法。早期拉曼光譜的信號太弱，使用困難，直至用激光作為單色光源後，才促進其在分析化學中的應用。拉曼光譜發展到現今已有採用傅立葉變換技術的FT-Raman光譜分析技術，共聚焦顯微拉曼光譜分析技術，表面增強拉曼效應分析技術等，在生物醫學分析、 文物分析、寶石鑒定、礦物分析等領域有重要的作用。 1672年，I.牛頓在暗室中用棱鏡分日光為七色，這就是原子發射光譜法的始祖。
1800年，F.W.赫歇耳發現紅外線。次年J.W.里特用氯化銀還原現象發現紫外區。又次年W.H.渥拉斯頓觀察到日光光譜的暗線。
1815年， J.von夫琅和費經過研究，命名暗線為夫琅和費線。文獻中稱鈉線為D線，也是夫琅和費規定的。R.W.本生發明了名為本生燈的煤氣燈，燈的火焰近於透明而不發光，便於光譜研究。
1859年，本生和他的同事物理學家G.R.基爾霍夫研究各元素在火焰中呈示的特徵發射和吸收光譜，並指出日光光譜中的夫琅和費線是原子吸收線，因為太陽的大氣中存在各種元素。他們用的儀器已具備現代分光鏡的要素。他們可稱為發射光譜法的創始人。 化學分析包括滴定分析和稱量分析，它是根據物質的化學性質來測定物質的組成及相對含量。
光譜學
質譜學
分光度和比色法
層析和電泳法
結晶學
顯微術
電化學分析
古典分析
雖說當代分析方法絕大部分為儀器分析，但有些儀器最初的設計目的，是為了簡化古典方法的不便，基本原理仍來自於古典分析。另外，樣品配置等前置處理，仍需要藉由古典分析手法的協助。以下舉一些古典分析方法：
滴定法
重量分析
無機定性分析 分析儀器：當代分析化學著重儀器分析，常用的分析儀器有幾大類，包括原子與分子光譜儀，電化學分析儀器，核磁共振，X光，以及質譜儀。儀器分析之外的分析化學方法，統稱為古典分析化學。
分析化學是化學的一個重要分支，它主要研究物質中有哪些元素或基團(定性分析)；每種成分的數量或物質純度如何(定量分析)；原子如何聯結成分子，以及在空間如何排列等等。
儀器分析的方法：它是根據物質的物理性質或物質的物理化學性質來測定物質的組成及相對含量。儀器分析根據測定的方法原理不同，可分為電化學分析、光學分析、色譜分析、其他分析法等4大類。如右圖。
主要分析儀器：
原子吸收光譜法(Atomic absorption spectros， AAS)
原子熒光光譜法(Atomic fluorescence spectros， AFS)
α質子-X射線光譜儀(Alpha particle X-ray spectrometer， APXS)
毛細管電泳分析儀(Capillary electrophoresis， CE)
色譜法(Chromatography)
比色法(Colorimetry)
循環伏安法(Cyclic Voltammetry， CV)
差示掃描量熱法(Differential scanning calorimetry， DSC)
電子順旋共振儀(Electron paramagnetic resonance， EPR)
電子自旋共振(Electron spin resonance， ESR)
橢圓偏振技術(Ellipsometry)
場流分離法(Field flow fractionation， FFF)
傳式轉換紅外線光譜術(Fourier Transform Infrared Spectros， FTIR)
氣相色譜法(Gas chromatography， GC)
氣相色譜-質譜法(Gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS)
高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography， HPLC)
離子微探針(Ion Microprobe， IM)
感應耦合電漿(Inctively coupled plasma， ICP)
Instrumental mass fractionation (IMF)
選擇性電極(Ion selective electrode， ISE)
激光誘導擊穿光譜儀(Laser Inced Breakdown Spectros， LIBS)
質譜儀(Mass spectrometry， MS)
穆斯堡爾光譜儀系統(Mossbauer spectros)
核磁共振(Nuclear magnetic resonance， NMR)
粒子誘發X-射線產生(Particle inced X-ray emission spectros，PIXE)
熱裂解-氣相色譜-質譜儀(Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry， PY-GC-MS)
拉曼光譜(Raman spectros)
折射率
共振增強多光子電離譜(Resonance enhanced multi-photon ionization， REMPI)
掃瞄穿透X射線顯微鏡(Scanning transmission X-ray micros，STXM)
薄板層析(Thin layer chromatography，TLC)
穿透式電子顯微鏡(Transmission electron micros，TEM)
X射線熒光光譜儀(X-ray fluorescence spectros，XRF)
X射線顯微鏡(X-ray micros，XRM) 化學分析和儀器分析
凡主要利用化學原理進行分析的方法稱為化學分析法；而主要利用物理學原理進行分析的方法則稱為儀器分析法。當然這兩者的界限難以截然劃清，也有介乎二者之間的方法。
儀器一般指大型儀器，如核磁共振儀（見核磁共振譜）、X射線熒光儀 (見X射線熒光光譜分析法)、X射線衍射儀、質譜儀(見質譜法)、電子能譜儀等。原子發射光譜法和原子吸收光譜法基本上採用濕法預處理，然後在相應儀器中測定，可認為是介於二者之間的方法，也可看作是化學法與儀器法的聯合使用。不能認為用到儀器就是儀器分析。例如，重量分析開始於用天平稱量樣品，末一步再用天平稱沉澱重量。
天平是物理儀器，稱量是物理過程，但重量分析卻是公認的典型化學分析法，原因是重量分析主要靠欲測離子與沉澱劑作用而定量析出沉澱。至於經典法一詞，專指重量分析法和容量分析。其范圍遠狹於化學法。所以經典法僅是化學分析法的一部分，而不是全部。 粗分為無機分析和有機分析兩大類
天然產物和工業製品中的無機物，如岩石、礦物、陶瓷、鋼鐵、合金、礦物酸、燒鹼等的分析屬無機分析；石油、染料、塑料、食品、合成葯物、中草葯等的分析屬有機分析。簡言之，凡碳氫化合物及其衍生物的分析屬有機分析，而除上述物質外的分析統屬無機分析。不過，無機物中有時夾雜一些有機物質，而有機物也含有無機物質。例如，河水、海水中含有有機物，有些錳礦夾雜有機物，煤含有灰分，石油含有以絡合物形式存在的金屬，紙張中有無機填充物等。這類物品既用到無機分析，也用到有機分析。
還有一些方法對無機物質和有機物質同樣有效，如氣相色譜法便是其中之一。樣品中一氧化碳、二氧化碳、氫、氮、氧、甲烷、乙烯、水氣等在同一柱中，在選擇的條件下可逐一分離或分組分離。奧薩特氣體分析器也是如此，只是分離的原理不同。
痕量分析是指樣品所含的量極為微少。一般在樣品中含量多的為主要成分，含量少的為次要成分。E.B.桑德爾認為含量在1%～0.01%的為次要成分。有人認為在10%～0.01%的為次要成分。含量在萬分之一(0.01%)以下稱為痕量。痕量分析的動向趨於測定愈來愈低的含量，因此出現了超痕量分析，即含量接近或低於一般痕量下限。這名稱只是定性的。定量或更明確的名稱見下列規定：
痕量 10～10微克/克
微痕量10～10微克/克
納痕量 10～10微克/克
沙痕量 10～10
微克/克微痕量分析尚另有一種意義，即使用微量分析的稱樣，而測定其中痕量元素(例如<10微克/克)。為與前述一詞區分，後一詞應稱為微樣痕量分析。 ①選擇性最高，以至具有專一性，即干擾極少，這樣就可以減少或省略分離步驟；
②精密度和准確度最高；
③靈敏度最高，從而少量或痕量組分即可檢定和測定；
④測定范圍最廣，大量和痕量均能測定；
⑤能測定的元素種類和物種最多；
⑥方法簡便，即最易操作而不需高度技巧；
⑦經濟實惠，即要求費用少而收益大。但匯集所有優點於一法是辦不到的，例如，在重量分析中，如要提高准確度，需要延長分析時間（如用重沉澱法純化沉澱）。因為化學法測定原子量要求准確到十萬分之一，所以最費時間。 分析方法要力求簡便，不僅野外工作（諸如地質普查、化學探礦、環境監測、土壤檢測等）需要簡便、有效的化學分析方法，室內例行分析工作也如此。
因為在不損失所要求之准確度和精密度的前提下，方法簡便，步驟少，這就意味著節省時間、人力和費用。例如，金店收購金首飾時，是將其在試金石板上劃一道（科學名稱是條紋），然後從條紋的顏色來鑒定金的成色。這種條紋法在礦物鑒定中仍然採用。
當然，該法不及火試金法或原子吸收光譜法准確，但已能達到鑒定金器之目的。又如，糖尿病人的尿糖量可用特製的含酶試紙進行檢驗，從試紙的顏色變化估計含糖量的多寡，其方法之簡便連患者本人也會使用。另一方面，用原子吸收光譜法雖然也能間接測定尿樣中含糖量，但因為不經濟而沒有被採用。 雖然有不少靈敏的和選擇性強（甚至專一）的方法，但是如果欲測元素的濃度接近或低於方法的測定下限，則富集仍不可避免。富集方法很多，如升華、揮發、蒸餾、泡沫浮選（見痕量富集）、吸附（用分子篩、活性炭等）、色譜法、共沉澱、共結晶、汞齊作用、選擇溶解、溶劑萃取、離子交換等。
在檢出或測定之前，常常需要使欲測（或檢出）物質與干擾物質彼此分離。重要的分離方法有蒸餾、溶劑萃取、離子交換、電滲析、沉澱、電泳等，大都與富集方法相同。富集可認為是提高濃度的分離方法。
隱蔽作用（見隱蔽和解蔽）雖不是分離，但其作用使離子失去其正常性質，即令該離子以另一形式存於反應體系中。然而在分析化學中分離之目的無非使干擾離子不再干擾，因此就廣義而言，隱蔽及其相反作用解蔽應包括在分離范疇中。在分析化學中採用隱蔽和解蔽作用由來已久。重量分析、光度法、極譜法中均已應用，特別在點滴試驗和絡合滴定法中使用得更頻繁。 取樣最重要的要求是有代表性，即取來欲分析的樣品須能代表全體。均勻或容易混勻的物質取樣自不成問題，氣態和液態樣品屬於這一類。不均勻的固態物質，如礦石和煤炭等應按規定手續取樣。否則，分析結果不能代表原物質，徒然浪費人力物力。野外礦石取樣多由地質人員進行。所得大樣在試驗室中由分析人員按一定手續粉碎和縮分到小樣。另一方面，有機元素燃燒法分析合成的純樣品則無此問題。
樣品溶熔是第二步。溶熔包括溶解和熔融，也稱分解。有些樣品能溶解於水、酸或混合酸、鹼，以及有機溶劑中。上述辦法不能溶解的，可改用熔劑熔融。熔劑可分鹼性（如碳酸鈉）、酸性（如硫酸氫鉀）、氧化性（如過氧化鈉）和還原性的（如硫代硫酸鈉）。如果欲分析的成分較易揮發或熔融溫度高，對坩堝腐蝕嚴重，則可改用燒結，即將顆粒表面部分熔化。史密斯法用氯化銨和碳酸鈣(1:8～12)與硅酸鹽岩石混合和燒結，以測定其中的鹼金屬便是一例。有機化合物和生物樣品可採用干法或濕法灰化。干法灰化為在充分氧氣存在下加熱至炭化並逐漸燃燒，或在較低溫度用原子氧氧化（低溫灰化）。濕法灰化利用氧化性酸（如硝酸、高氯酸、濃硫酸）氧化樣品。干法、濕法各有其優缺點，須視樣品而定。