直讀光譜儀由測定物質構成，由于物質的構成區別，在一定條件下物質能發射其特征的光譜。我們就是利用光譜這個屬性來測定物質的構成。光譜分析也是測定物質構成廣泛采用的方法。
光的一個標志是它的波長。區別顏色的光彩表明它們的波長區別。一系列區別波長的光進行排列，就構成所謂光譜。通常情況下，可用于分析工作的光譜的波長范圍大約是10-10至10厘米。
物質發射的光譜有三種，線狀光譜、帶狀光譜及連續光譜。線狀光譜系通常在一般氣態或高溫下，物質離解成原子或離子時才發射。帶狀光譜是在分子被激發時發射，而連續光譜系由炙熱的固體或液體所發射。在通常進行光譜分析所用的激發光源火焰、電弧或電火花的作用下，分析的物質處在高溫的氣態下，一般都離解為原子或離子，因而被激發后發射的是線狀光譜。所以光譜分析所利用的是線狀光譜中的譜線，并且所得結果不顯示物質的分子結構，只能給出構成元素的種類及含量。
光源定性分析是很可靠的辦法，靈敏、快速又簡單。每一種元素的原子被激發后，可以產生一組其特征的光譜，證明此種元素在輻射源中存在，原子或離子被激發而產生十數萬條光譜的譜線可以無誤地確定其由哪一種元素產生，更可以很精準地測定它們的波長。
物質發射的光譜需用分光儀器進行觀測。分光儀器需有三個元件：狹縫、能將區別波長的光按波長分開和排列成序的三棱鏡或光柵和能聚焦成像以形成譜線的光學系統（譜線即為狹縫的像）。譜線落在焦面上，可用感光板攝取，即攝譜儀；或用目鏡觀測（限于可見光），即看譜鏡；或用一出口狹縫接收（使與近旁其它譜線區分），即單色儀。如在許多譜線處裝上出口狹縫，并在出口狹縫后面設置光電接收裝置，即成為光電 直讀光譜議 。
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