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    一切物質(zhì)都是由元素的原子所組成。各種不同元素的原子都在原子中心有一個帶正電荷的原子核，其電荷數(shù)等于原子序數(shù)。原子全部的質(zhì)量幾乎都集中在原子核里，核外有電子繞核運(yùn)動。不同的原子核其大小和周圍電子的數(shù)目都不同。核上帶有陽電，其電荷為

E=ze

    其中z是原子序數(shù)，e是每一個電子的荷電量并且核外電子也等于2個，所以原子在正常狀態(tài)下是中性的。原子核外的z個電子在一定的軌道上運(yùn)動著，好像太陽系的每個行星圍繞太陽運(yùn)動一樣。這些運(yùn)動的軌道分為許多層，在接近核的最里面的第一層叫K層，K層外第二層叫L層，依次類推，外面還有M，N，O，P，Q等層。每一個層上最多可能容納的電子數(shù)為2m2個，m為層數(shù)，所以，K，L，M，N………·等層上可容納的電子數(shù)分別為2，8，18，32個。部不同元素的原子里的電子都遵從能量最低原理，分布在這些層的軌道上運(yùn)動。在最外層軌道運(yùn)動的電子，叫做價電子。在化學(xué)反應(yīng)里參與作用的就是這些價

電子。光譜的產(chǎn)生也是價電子運(yùn)動產(chǎn)生的。

    原子在正常情況下，價電子和其他電子一樣都在一定的軌道上運(yùn)動著，這時原子具有定最小的能量E。當(dāng)這個原子在分析間隙中被高速運(yùn)動的粒子碰撞時，獲得一部分能量（當(dāng)碰撞是非彈性時），這一部分能量就足以使原子的價電子由原來運(yùn)動的軌道移向另一離核更遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動。這個原子因獲得一部分能量，此時具有能量E＇，這就叫做原子被激發(fā)。由于被激發(fā)的原子是很不穩(wěn)定的，大約在激發(fā)并停留10～。秒后，原子又恢復(fù)正常狀態(tài)。電子由激發(fā)后的軌道回到原來的軌道，黑在每二個軌道間躍遷時，原子以光的形態(tài)釋放出一部分能量，其光的波長以下式表示：

入=hc/E2-E1

式中  入——波長；

       h——普朗克常數(shù)的面；

       c一一光速；

    E2，E1分別為原子在其電子躍遷前和躍遷后所具有的能量。

    因?yàn)樵又须娮涌梢攒S遷的軌道很多，除K，L，M，N……等層外，在每一層中還有許多相當(dāng)于分層的軌道。所以，原子被激發(fā)后，其電子可以有許多不同的躍遷，因此產(chǎn)生許多不同波長的光。在分析問隙中，被激發(fā)的某一元素的原子數(shù)目是很多的，它們被激發(fā)的情況也不相同：有的被激發(fā)到具有較高的能量，有的則較低，因而它們所產(chǎn)生的光的波長也是多種多樣的。這些不同波長的光經(jīng)過攝譜儀分光記錄在感光板上，就可得到元素的光譜，進(jìn)行元素的定性和定量分析。