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光谱仪

 

       spectrometer
 
  又(yòu)称分(fēn)光仪。以光電(diàn)倍增管等光探测器在不同波長(cháng)位置,测量谱線(xiàn)强度装置。其构造由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多(duō)个出射狭缝组成。以色散元件辐射源電(diàn)磁辐射分(fēn)离出所需要的波長(cháng)或波長(cháng)區(qū)域,并在选定的波長(cháng)上(或扫描某一波段)进行强度测定。分(fēn)為(wèi)单色仪和多(duō)色仪两种。
 
  光谱仪简介
 
  光谱仪(Spectroscope)是将成分(fēn)复杂的光分(fēn)解為(wèi)光谱線(xiàn)的科(kē)學(xué)仪器,由棱镜或衍射光栅等构成,利用(yòng)光谱仪可(kě)测量物(wù)體(tǐ)表面反射的光線(xiàn),。阳光中的七色光是肉眼能(néng)分(fēn)的部分(fēn)(可(kě)见光),但若通过光谱仪将阳光分(fēn)解,按波長(cháng)排列,可(kě)见光只占光谱中很(hěn)小(xiǎo)的范围,其余都是肉眼无法分(fēn)辨的光谱,如红外線(xiàn)、微波、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或電(diàn)脑化自动显示数值仪器显示和分(fēn)析,从而测知物(wù)品中含有(yǒu)何种元素。这种技术被广泛的应用(yòng)于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
 
  将复色光分(fēn)离成光谱光學(xué)仪器。光谱仪有(yǒu)多(duō)种类型,除在可(kě)见光波段使用(yòng)的光谱仪外,还有(yǒu)红外光谱仪紫外光谱仪。按色散元件的不同可(kě)分(fēn)為(wèi)棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。按探测方法分(fēn),有(yǒu)直接用(yòng)眼观察的分(fēn)光镜,用(yòng)感光片记录的摄谱仪,以及用(yòng)光電(diàn)或热電(diàn)元件探测光谱的分(fēn)光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱線(xiàn)的光谱仪器,常与其他(tā)分(fēn)析仪器配合使用(yòng)。
 
  


 
  图中所示是三棱镜摄谱仪的基本结构。狭缝S与棱镜的主截面垂直,放置在透镜L的物(wù)方焦面内,感光片放置在透镜L的像方焦面内。用(yòng)光源照明狭缝S, S的像成在感光片上成為(wèi)光谱線(xiàn),由于棱镜的色散作用(yòng),不同波長(cháng)的谱線(xiàn)彼此分(fēn)开,就得入射光的光谱。棱镜摄谱仪能(néng)观察的光谱范围决定于棱镜等光學(xué)元件对光谱的吸收。普通光學(xué)玻璃只适用(yòng)于可(kě)见光波段,用(yòng)石英可(kě)扩展到紫外區(qū),在红外區(qū)一般使用(yòng)氯化钠溴化钾氟化钙晶體(tǐ)。目前普遍使用(yòng)的反射式光栅光谱仪的光谱范围取决于光栅条纹的设计,可(kě)以具有(yǒu)较宽的光谱范围。
 
  表征光谱仪基本特性的参量有(yǒu)光谱范围、色散率、带宽和分(fēn)辨本领等。基于干涉原理(lǐ)设计的光谱仪(如法布里-珀**涉仪、傅立叶变换光谱仪)具有(yǒu)很(hěn)高的色散率和分(fēn)辨本领,常用(yòng)于光谱精细结构的分(fēn)析。
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