任何物質(zhì)的光譜產(chǎn)生都有著嚴(yán)格的物理機(jī)制。分子的能量由電子能量、振動(dòng)能量和轉(zhuǎn)動(dòng)能量組成。根據(jù)理論計(jì)算，振動(dòng)能級(jí)之間的能量差在0.25~1.0eV之間時(shí)，光譜產(chǎn)生在近中紅外區(qū)。在0.4~1.3um范圍內(nèi)，主要取決于礦物晶格結(jié)構(gòu)中存在的鐵等過(guò)渡性金屬元素；1.3～2.5um范圍內(nèi)的光譜特性是由礦物中的碳酸根離子、氫氧根離子和水分子決定的；3~5um光譜范圍的中遠(yuǎn)紅外波段光譜由Si-O、Al-O等分子鍵振動(dòng)模式?jīng)Q定。在對(duì)巖礦光譜進(jìn)行定量分析時(shí)，根據(jù)礦物的吸收特征，為每種礦物建立起綜合分析模型。

　　巖礦分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：

　　采用客戶(hù)端層和服務(wù)器層結(jié)構(gòu)（C/S）設(shè)計(jì)，服務(wù)器端采用高性能PC，通過(guò)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)并實(shí)現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器方法，為客戶(hù)端提供數(shù)據(jù)服務(wù)?？蛻?hù)端表現(xiàn)為一個(gè)基于圖形界面的可視化應(yīng)用程序，通過(guò)通訊協(xié)議訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為5個(gè)部分，光譜信息管理模塊負(fù)責(zé)巖礦光譜的存儲(chǔ)與瀏覽：光譜信息處理模塊在存儲(chǔ)常見(jiàn)的光譜處理模型基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)標(biāo)定與處理；光譜分析管理模塊旨在得出巖礦的光譜參量，實(shí)現(xiàn)快速分析：綜合應(yīng)用模塊側(cè)重于光譜信息的提取，給出巖礦光譜的應(yīng)用效果。

　　巖礦分析系統(tǒng)的處理功能有：?jiǎn)尾ǘ喂庾V計(jì)算（平方、開(kāi)方、求絕對(duì)值、求自然對(duì)數(shù)、求10為底的對(duì)數(shù)、求正弦值、求余弦值、求正切值）、多波段光譜計(jì)算（求和、求差、求乘積、求除余）、光譜重采樣、光譜二值化編碼、光譜歸一化、計(jì)算光譜包絡(luò)線(xiàn)、光譜斜率與坡向、光譜吸收指數(shù)、光譜一階導(dǎo)數(shù)、光譜二階導(dǎo)數(shù)、光譜積分、光譜柱狀圖。通過(guò)光譜處理，實(shí)現(xiàn)光譜特征的突出化顯示，更利于尋找在放射性環(huán)境下的巖礦反射率細(xì)微異化。