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原子吸收的发现，可以追溯到19世纪初一个名为夫琅禾费的人在研究太阳连续光谱时，发现光谱中存在暗线。该暗线以发现者的名字命名为夫琅禾费线。19世纪中叶，基尔霍夫推断夫琅禾费线是原子吸收的结果。原子通常以低能级的稳定状态存在（基态）。但是，基态的原子蒸气经特定波长光照射后会变为激发态原子蒸气。此时照射光将有一部分被消耗，这就是原子吸收。
单石墨炉原子吸收分光光度计与分光光度计相同，是测定从光源发出的光通过分析物质后被吸收的量。与分光光度计的根本区别在于被分析物质的状态不同。后者是利用分子的光吸收进行分析，而前者是利用原子的光吸收进行分析。
原子吸收的光谱带宽非常窄（通常约为0.01nm）。测定原子吸收就需要光谱带宽更窄的光源。而分光光度计的光源的光谱带宽通常是1-2nm。因此，无法使用连续光源测定原子吸收。单石墨炉原子吸收分光光度计需要使用空心阴极灯（HollowCathodeLamp=HCL）（空心阴极灯），空心阴极灯的发射线的光谱带宽比原子吸收光谱带宽更窄。
原子状态的样品才能产生原子吸收，但金属元素不是以原子状态存在的，需要外力将其转变为原子状态。因此使用燃烧头等燃烧样品，使其转变为原子状态。（而分光光度计仅向比色皿中加样，无法使样品原子化）。为什么单石墨炉原子吸收分光光度计的分光器在样品室（原子化器）的后方？答案正在于此。分光光度计为了仅使连续光中的目标光透过，所以将分光器放在样品室前面。而本仪器为了除去原子化器中产生的火焰的发光成分，所以将分光器放在样品室后面。
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