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南岸光譜儀|光譜儀原理|欣晟泰：

根據現代光譜儀器的工作原理，光譜儀可以分為兩大類:經典光譜儀和新型光譜儀.經典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器;新型光譜儀器是建立在調制原理上的儀器.經典光譜儀器都是狹縫光譜儀器.調制光譜儀是非空間分光的，它采用圓孔進光.根據色散組件的分光原理，光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀，衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學多道分析儀OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現的采用光子探測器(CCD)和計算機控制的新型光譜分析儀器，它集信息采集，處理， 存儲諸功能于一體.由于OMA不再使用感光乳膠，避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理，測量工作，使傳統的光譜技術發生了根本的改變，大大改善了工作條件，提高了工作效率;使用OMA分析光譜，測量準確迅速，方便，且靈敏度高，響應時間快，光譜分辨率高，測量結果可立即從顯示屏上讀出或由打印機，繪圖儀輸出。它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜測量，分析及研究工作中，特別適應于對微弱信號，瞬變信號的檢測.

構成

如圖1-1所示　一臺典型的光譜儀主要由一個光學平臺和一個檢測系統組成。包括以下幾個主要部分：1. 入射狹縫: 在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點。2. 準直元件: 使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。3. 色散元件: 通常采用光柵，使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。4. 聚焦元件: 聚焦色散后的光束，光譜儀維修，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點對應于一特定波長。5. 探測器陣列：放置于焦平面，用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。

透射測定

光譜儀的透射率或它的效率可用輔助單色儀裝置來測定。在可見和近紫外實現這些測量沒有任何困難。測量通過個單色儀的光通量，緊接著測量通過兩個單色儀的光通量，以這種方式來確定第二個單色儀的透射率。測量需要知道單色儀的透射率：對于相對測量，以各種波長處的相對單位可以測量透射率。真空紫外線的這些測量有相當大的實驗困難，因此通常使用輔助單色儀。在各種入射角的情況下分別測量衍射光柵的效率。在許多實驗步驟中已成功地避免了校準上的困難。曾經研究過光柵效率與波長、入射角、鍍層厚度、鍍層材料以及其它因素的關系。所有這些測量都指出，在許多情況下能量損失是非常顯著的，并且光柵的效率低于1%，光柵的不同部分可能有明顯不同的效率。原子吸收光譜儀

光譜儀[2](Spectroscope)是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，由棱鏡或衍射光柵等構成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。陽光中的七色光是肉眼能分的部分(可見光)，但若通過光譜儀將陽光分解，按波長排列，可見光只占光譜中很小的范圍，其余都是肉眼無法分辨的光譜，如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素。這種技術被廣泛地應用于空氣污染、水污染、食品衛生、金屬工業等的檢測中。

將復色光分離成光譜的光學儀器。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光譜的分光光度計等。單色儀是通過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。

圖中所示是三棱鏡攝譜儀的基本結構。狹縫S與棱鏡的主截面垂直，放置在透鏡L的物方焦面內，感光片放置在透鏡L的像方焦面內。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元件對光譜的吸收。普通光學玻璃只適用于可見光波段，用石英可擴展到紫外區，在紅外區一般使用氯化鈉、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計，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、帶寬和分辨本領等。基于干涉原理設計的光譜儀（如法布里-涉儀、傅立葉變換光譜儀）具有很高的色散率和分辨本領，常用于光譜精細結構的分析。

分子從一種能態改變到另一種能態時的吸收或發射光譜（可包括從紫外到遠紅外直至微波譜）。分子光譜與分子繞軸的轉動、分子中原子在平衡位置的振動和分子內電子的躍遷相對應[1]  。分類分子能級之間躍遷形成的發射光譜和吸收光譜。分子光譜非常豐富，光譜儀種類，可分為純轉動光譜、振動 - 轉動光譜帶和電子光譜帶。分子的純轉動光譜由分子轉動能級之間的躍遷產生，分布在遠紅外波段，通常主要觀測吸收光譜；振動 - 轉動光譜帶由不同振動能級上的各轉動能級之間躍遷產生，南岸光譜儀，是一些密集的譜線，分布在近紅外波段，通常也主要觀測吸收光譜；電子光譜帶由不同電子態上不同振動和不同轉動能級之間的躍遷產生，可分成許多帶，光譜儀原理，分布在可見或紫外波段，可觀測發射光譜。非極性分子由于不存在電偶極矩，沒有轉動光譜和振動-轉動光譜帶，只有極性分子才有這

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