原子光谱由分布较稀的线状光谱组成。分子则由多个原子结合而成，分子内部粒子将存在着更多种运动形式（3种）：电子相对于原子核或分子整体的运动，原子或原子团相对于连接它们的化学键的振动运动和转动运动。这3种运动形式也都是量子化的，各对应于一定的能级，如图14－8。图中A，B，…表示不同能量的电子能级E_e，其能级间隔?E_e一般为1～20eV。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级E_v（以v标记其量子数），其间隔?E_v、在0.05～1eV。每一振动能级上又有许多更小的转动能级E_r（用J标记其量子数），其能级间隔?E_r在0.0035～0.05eV。显然有?E_e＞?E_v＞?E_r。处于同一电子能级的分子因其振动能量不同而处于不同振动能级上；当分子处于同一电子能级又同一振动能级时，还因转动能量不同，而处于不同转动能级上。所以分子的总能量应是这3个能量的总和：

E_分子=E_e+E_v＋E_r。

当分子中电子只在转动能级上发生跃迁，若?E_r以0.005eV计，它

纯转动能级的跃迁而产生的谱线落在远红外区（50～1000?m），这种光谱称为远红外光谱或转动光谱。若分子在振动能级上发生跃迁，?E_v以0.1eV计，将产生波长为12.5?m的谱线。它落在中、近红外区（0.8～50?m），这种光谱称为红外光谱或振动光谱。当分子振动能级变化时，往往伴随转动能级的变化。若分子在电子能级上发生跃迁，?E_e以5eV计时，所产生相应谱线的波长?约在250nm。它出现在紫外及可见光区（10～800nm），称为紫外可见光谱，简称紫外光谱，又称电子光谱。显然分子在电子能级上跃迁时，一般伴随着振动能级的改变，也伴随着转动状态的改变。因此分子运动所产生的光谱——分子光谱谱线远比原子光谱密集，在观测仪器分辨能力不够高时便表现为包络许多谱线的宽谱带，故又称带状光谱。不同分子在激发时所形成的带状光谱的谱带位置及谱带中特征谱线的波长不同，因此可以利用每种分子的特征分子光谱作为确定分子结构的根据。

利用待测试样特有的光谱特征位置及其强度可进行定性、定量分析的方法为光谱分析法。凡利用被测物质直接发射的特征光谱判断其组成及含量的分析技术为发射光谱法。当基准物被激发发射相当频宽的光源通过被测物质时，检测试样对辐射产生共振吸收，利用这特征共振吸收谱及吸收强度可进行定性定量分析，这种技术为吸收光谱法。

以上我们说明了利用原子、离子、分子的电子（主要是价电子）固有的光谱特性建立起分析方法。此外还可利用激发原子深层电子层（K，L，…层）所产生特征光谱或光电现象——X光、X荧光，俄歇电子等二次电子，荧光、磷光建立起分析方法。根据分析目的的不同可分为成分分析、结构分析及表面分析三大类。下面选取常用分析仪器加以简要说明。