其物理基础是量子力学中的含时微扰理论：根据相互作用的能量范围，光谱计算主要分为三类：
–振动光谱（红外与拉曼光谱）：表征分子振动模式，能量范围。
NMR/EPR现代光谱计算融合了量子化学、数值分析与高性能计算，成为连接微观结构与宏观观测的关键桥梁。
DOI:10.1063/1.4942165.
光谱的基本原理与计算方法
光谱测量基本原理
光谱计算的第一步是获取原始光谱数据。现代光谱仪通常使用色散系统（如光栅或棱镜）将复色光分解为单色光，然后使用探测器阵列测量各波长下的光强度。
对于通道型直读光谱仪，其光谱分辨率可通过公式计算，其中beta为系统在特定波长下第一级衍射光谱的最小可分辨波长差TDDFT）、含时Hartree-Fock方法、耦合簇理论和代数图构造法等。TDDFT极化率张量由线性化电荷密度响应函数χ(ω)定义，该函数描述了系统对外部频率依赖势扰动的响应。激发态例如，通过计算石墨烯量子点的紫外–可见吸收光谱，可以筛选出具有理想光吸收特性的材料组合。
在药物研发领域，计算光谱帮助确定天然产物的绝对构型，区分对映异构体，并研究药物与生物大分子的相互作用机制。
DOI: 10.1002/agt2.7000
在环境监测和天体化学中，光谱计算用于识别大气污染物、星际分子和系外行星大气成分。通过计算大量分子的红外光谱数据库，科学家可以解释观测到的天文光谱，探索宇宙中的化学演化过程。
harvesting系统的能量转移机制、蛋白质结构和动力学，以及光生物学的微观过程。
DOI:10.1063/5.0064092
总结
光谱计算技术已经从简单的谱线分析发展到复杂的多维数据处理，成为现代科学研究和工业应用中不可或缺的工具。
总之，光谱计算作为连接光与物质的重要桥梁，将继续在科学发现和技术创新中发挥关键作用。通过不断推动光谱计算理论、方法和技术的进步，我们将能够更深入地探索自然界的奥秘，解决人类面临的各种挑战，创造更加美好的未来。