荧光光谱学是电磁光谱学的一种。荧光测量设备也被称为荧光计。分子有着不同的能态。荧光光谱学侧重于研究分子的电子与振动状态。待检测分子处于一个低能量状态或一个具有更高能量的电子激发态。在这些电子状态中会有不同的振动状态。与其他分子碰撞会使激发分子损失振动能量,直至其达到尽可能低的振动状态。荧光光谱学可用于分析不同的发射光频率,进而来测定不同振动级别的结构。
一束光(通常为激光器、氙弧灯或汞灯中发出的紫外光)激发分子中的电子而使它们发光(但并非总是可见的)。激光器仅能在波长间隔低于 0.01 nm 时发出强光。汞灯会在近波长峰值处发光。氙弧灯拥有 300-800 nm 的连续发射光谱,并能为波长低至 200 nm 的测量提供足够的辐照度。
光线穿过一块滤色片或单色仪,并撞击样品。样品吸收光,且其内的分子会发出荧光。这种荧光会穿过第二块滤色片或单色仪,然后到达与入射光线呈 90° 角放置的探测器,以便将透射光或反射光尽可能减少。之后,探测器会测量入射光及其波长(针对特定有机化合物的特性)。