发布单位：北京中科技达科技有限公司 发布时间：2024-5-7
将复色光分离成光谱的光学仪器。光谱仪有多种类型，除在可见光波段使用的光谱仪外，还有红外光谱仪和紫外光谱仪。按色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。按探测方法分，有直接用眼观察的分光镜，用感光片记录的摄谱仪，以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器，常与其他分析仪器配合使用。
根据现代光谱仪器的工作原理，光谱仪可以分为两大类：---光谱仪和新型光谱仪。---光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器；新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。---光谱仪器都是狭缝光谱仪器。调制光谱仪是非空间分光的，它采用圆孔进光。根据色散组件的分光原理，光谱仪器可分为：棱镜光谱仪，衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪。光学多道分析仪oma (optical multi-channel ---yzer)是近十几年出现的采用光子探测器(ccd)和计算机控制的新型光谱分析仪器，它集信息采集，处理，存储诸功能于一体。由于oma不再使用感光乳胶，避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理，测量工作，使传统的光谱技术发生了---的改变，------了工作条件，提高了工作效率；使用oma分析光谱，测量准确迅速，方便，且灵敏度高，响应时间快，光谱分辨率高，测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机，绘图仪输出。它己被广泛使用于几乎所有的光谱测量，分析及研究工作中，---适应于对微弱信号，瞬变信号的检测。
一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分：1. 入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。2. 准直元件: 使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上，如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。3. 色散元件: 通常采用光栅，使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。4. ---元件: ---色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狭缝的像，其中每一像点对应于一特定波长。5. 探测器阵列：放置于焦平面，用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是ccd阵列或其它种类的光探测器阵列。
光栅方程
反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽，一系列平行刻槽的间隔与波长相当，光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长，在大多数方向消失，只在一定的有限方向出现，这些方向确定了衍射级次。如图1所示，光栅刻槽垂直辐射入射平面，辐射与光栅法线入射角为α，衍射角为β，衍射级次为m，d为刻槽间距，在下述条件下得到干涉的---值:mλ=d(sinα+sinβ)
定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半，即φ=(α-β)/2;θ为相对于零级光谱位置的光栅角，即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程:
mλ=2dcosφsinθ
从该光栅方程可看出:
对一给定方向β，可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。比如600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射角，这就是为什么要加消二级光谱滤光片轮的意义。
衍射级次m可正可负。
对相同级次的多波长在不同的β分布开。
含多波长的辐射方向固定，旋转光栅，改变α，则在α+β不变的方向得到不同的波长。
