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原子吸收的發現，可以追溯到19世紀初一個名為夫瑯禾費的人在研究太陽連續光譜時，發現光譜中存在暗線。該暗線以發現者的名字命名為夫瑯禾費線。19世紀中葉，基爾霍夫推斷夫瑯禾費線是原子吸收的結果。原子通常以低能級的穩定狀態存在（基態）。但是，基態的原子蒸氣經特定波長光照射后會變為激發態原子蒸氣。此時照射光將有一部分被消耗，這就是原子吸收。
單石墨爐原子吸收分光光度計與分光光度計相同，是測定從光源發出的光通過分析物質后被吸收的量。與分光光度計的根本區別在于被分析物質的狀態不同。后者是利用分子的光吸收進行分析，而前者是利用原子的光吸收進行分析。
原子吸收的光譜帶寬非常窄（通常約為0.01nm）。測定原子吸收就需要光譜帶寬更窄的光源。而分光光度計的光源的光譜帶寬通常是1-2nm。因此，無法使用連續光源測定原子吸收。單石墨爐原子吸收分光光度計需要使用空心陰極燈（HollowCathodeLamp=HCL）（空心陰極燈），空心陰極燈的發射線的光譜帶寬比原子吸收光譜帶寬更窄。
原子狀態的樣品才能產生原子吸收，但金屬元素不是以原子狀態存在的，需要外力將其轉變為原子狀態。因此使用燃燒頭等燃燒樣品，使其轉變為原子狀態。（而分光光度計僅向比色皿中加樣，無法使樣品原子化）。為什么單石墨爐原子吸收分光光度計的分光器在樣品室（原子化器）的后方？答案正在于此。分光光度計為了僅使連續光中的目標光透過，所以將分光器放在樣品室前面。而本儀器為了除去原子化器中產生的火焰的發光成分，所以將分光器放在樣品室后面。
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