在金屬材料化學(xué)分析發(fā)展史中，原子光譜法在近幾十年得到廣泛應(yīng)用，是在物理學(xué)研究到原子核階段以后相繼出現(xiàn)的。原子光譜法分為原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法。

原子發(fā)射光譜法是依據(jù)物質(zhì)中的基態(tài)原子獲得外界傳遞的能量后，外層電子會經(jīng)歷“低能級—高能級—低能級”，多余的能量以相應(yīng)的譜線釋放，即發(fā)射光譜。根據(jù)發(fā)射光譜就可判斷相應(yīng)元素種類和含量。目前利用原子發(fā)射光譜法研制的分析儀器有光電直讀光譜儀和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，此類方法儀器的共同特點為多元素同時分析，分析周期短。

光電直讀光譜儀，其工作原理是用電火花激發(fā)材料表面，材料表面的原子經(jīng)激發(fā)而發(fā)生電子躍遷，從而發(fā)射出材料內(nèi)部元素的特征譜線。優(yōu)點：測試時間短、適用于較寬的波長范圍、使用的濃度范圍廣。缺點為：由于出射狹縫固定，對分析鋼種經(jīng)常變化的用戶不太適用；譜線易漂移，需要定期校準(zhǔn)；不能分析小尺寸和不規(guī)則樣品。

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀（ICP）也是一種新型的原子發(fā)射光譜法，工作原理為待測物質(zhì)被環(huán)狀高溫等離子體光源加熱至6000–8000K，待測物質(zhì)原子產(chǎn)生電子躍遷，從而輻射出特征譜線進行元素含量測定。ICP根據(jù)進樣系統(tǒng)的不同又分為固體進樣、液體進樣和氣體進樣三類。ICP要比直讀光譜儀器的檢出限更低，靈敏度高。缺點：對進樣系統(tǒng)要求非常嚴(yán)格，無法分析部分難溶和非金屬元素。溶液進樣系統(tǒng)要將試樣做成溶液樣品，此過程要用酸堿溶樣，用時較長。