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什么是光譜儀

更新時(shí)間:2024-06-20      瀏覽次數(shù):441

光譜儀( Spectroscope)是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器,由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成,利用光譜儀可測(cè)量物體表面反射的光線。陽(yáng)光中的七色光是肉眼能分的部分(可見光),但若通過(guò)光譜儀將陽(yáng)光分解,按波長(zhǎng)排列,可見光只占光譜中很小的范圍,其余都是肉眼無(wú)法分辨的光譜,如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過(guò)光譜儀對(duì)光信息的抓取、以照相底片顯影,或電腦化自動(dòng)顯示數(shù)值儀器顯示和分析,從而測(cè)知物品中含有何種元素。這種技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于空氣污染、水污染、食品衛(wèi)生、金屬工業(yè)等的檢測(cè)中。

將復(fù)色光分離成光譜的光學(xué)儀器。光譜儀有多種類型,除在可見光波段使用的光譜儀外,還有紅外光譜儀和紫外光譜儀。按色散元件的不同可分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等。按探測(cè)方法分,有直接用眼觀察的分光鏡,用感光片記錄的攝譜儀,以及用光電或熱電元件探測(cè)光譜的分光光度計(jì)等。單色儀是通過(guò)狹縫只輸出單色譜線的光譜儀器,常與其他分析儀器配合使用。

圖片

如圖《圖片》所示是三棱鏡色譜儀的基本結(jié)構(gòu)。狹縫S與棱鏡的主截面垂直,放置在透鏡L的物方焦面內(nèi),感光片放置在透鏡L的像方焦面內(nèi)。用光源照明狹縫S, S的像成在感光片上成為光譜線,由于棱鏡的色散作用,不同波長(zhǎng)的譜線彼此分開,就得入射光的光譜。棱鏡攝譜儀能觀察的光譜范圍決定于棱鏡等光學(xué)元件對(duì)光譜的吸收。普通光學(xué)玻璃只適用于可見光波段,用石英可擴(kuò)展到紫外區(qū),在紅外區(qū)一般使用氯化鈉、溴化鉀和氟化鈣等晶體。普遍使用的反射式光柵光譜儀的光譜范圍取決于光柵條紋的設(shè)計(jì),可以具有較寬的光譜范圍。

表征光譜儀基本特性的參量有光譜范圍、色散率、帶寬和分辨本領(lǐng)等。基于干涉原理設(shè)計(jì)的光譜儀(如法布里-珀luo干涉儀、傅立葉變換光譜儀)具有很高的色散率和分辨本領(lǐng),常用于光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的分析。


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