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测定物质的组成、结构和某些物理特性的仪器。物质分析包括定性分析、定量分析、结构分析和某些物理特性的分析。不同物质在各种物理和化学性质上都存在质的和量的差异，颜色、气味、导热系数、吸收光能的波长和磁性的不同等。分析仪器正是利用这些特点来完成定性分析和结构分析的。例如，红外分光光度计就是利用不同物质吸收红外线辐射能时对波长有选择性来实现定性分析的。但是，大多数物质在各种物理和化学特性上往往没有质的不同，只有量的差异，而且这种差异往往并不十分显著，这就无法辨认某些物质。因此，利用分析仪器来进行定性分析，首先必须充分地认识待分析物质以及与其共存的其他物质的各种物理和化学特性，以待分析物质与其他物质的质的不同或量的显著差异作为选用或制造分析仪器的依据。
用分析仪器进行定量分析，是以物质存在量与转换成的某种物理量（如电量、热量等）之间具有一定的函数关系为依据的。例如红外分光光度计是根据待测物质量的差别，吸收特定波长的辐射能不同，将所吸收的辐射能转换成热能，或进一步转换成电量，而存在量的多少与转换成的电量变化之间具有一定的关系。通过对电量的测量就可以确定待测物质的存在量。