1859年，英国物理学家普吕克发现了关于气体光谱的研究报告，并以数据说明装在密封管中的气体当放电时产生的光谱是有特征的。在报告中，普吕克指出气体产生两种形状的光谱，即线状光谱和带状光谱，并且认为气体的化学性质可以通过谱线来描述。同在这一年，范德维立根、基尔霍和本生等人在气体光谱的研究上也取得了很大成就，特别是基尔霍夫和本生两人设计制造了第一台以光谱分析为目的分光镜。他们两人从实用的观点把光谱学的研究转变为光谱分析法的实践，使光谱分析法终于成为分析化学的一个重要分支。这一年是光谱学史上令人难忘的一年。
光谱分析法的诞生很快就产生了令人惊喜的成果。用这种方法对以前研究过的某些物质进行重新分析，从中找到了许多新元素。并且，人们发现这种方法比所有以前的方法都更加灵敏。从此，在冶金分析和矿物分析中，它逐渐取代了湿法分析对少量组分的检测。
本生和基尔霍夫两人分别是研究化学和光学的科学家，在光谱分析法的研究上，两人相互合作，取得了重大成果。他们曾指出，一种元素不管存在于何种化合物，即使元素存在的物质在火焰中发生了变化，甚至不管火焰温度、火焰类型是否相同，在这时，某一元素的特征光谱线不会受到以上任何条件的影响，其位置不变。但是，他们又补充说，以上论点并不是说化合物没有自己的谱线。本生和基尔霍夫认为，任何存在的元素，如果其含量太少，用通常分析法不能检测出它们，就可以采用光谱分析法来解决这一难题。正如他们所说，元素铯、铊、铟和镓等等相继用检测光谱的方法被人们找出来了。
1863年之后，光谱分析法的研究逐渐转向了红外光谱的领域，到1893年的30年内，这一方面的研究也有了初步成果。并且，在这时人们已经应用了摄影技术，将从光谱仪上得来的光谱记录在照相底片上。
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