光譜儀的工作原理和應(yīng)用光譜儀的工作原理,圖片來(lái)源wikipedia

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(jiàn)光),但若通過(guò)光譜儀將陽(yáng)光分解,按波長(zhǎng)排列,可見(jiàn)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。光譜儀是應(yīng)用光學(xué)原理,對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行觀測(cè)、分析和處理的基本設(shè)備,具有分析精度高、測(cè)量范圍大、速度快和樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)。因此,其廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等部門。也是軍事偵察、宇宙探索、資源和水文勘測(cè)所必不可少的儀器。

又稱分光儀。以光電倍增管等光探測(cè)器在不同波長(zhǎng)位置,測(cè)量譜線強(qiáng)度的裝置。其構(gòu)造由一個(gè)入射狹縫,一個(gè)色散系統(tǒng),一個(gè)成像系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長(zhǎng)或波長(zhǎng)區(qū)域,并在選定的波長(zhǎng)上(或掃描某一波段)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。分為單色儀和多色儀兩種。

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(jiàn)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。


光譜儀的工作原理

根據(jù)光譜儀器的工作原理可以分成兩大類:一類是基于空間色散和干涉分光的經(jīng)典光譜儀;另一類是基于調(diào)制原理分光的新型光譜儀。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。

光源和照明系統(tǒng)可以是研究的對(duì)象,也可以作為研究的工具照射被研究的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō),在研究物質(zhì)的發(fā)射光譜如氣體火焰、交直流電弧以及電火花等激發(fā)試樣時(shí),光源就是研究的對(duì)象;而在研究吸收光譜、拉曼光譜或熒光光譜時(shí),光源則作為照明工具(如汞燈、紅外干燥燈、烏燈、氙燈、LED、激光器等等)。

光譜儀的應(yīng)用

光譜儀應(yīng)用很廣,在工業(yè)(如:汽車、鍍膜、、食品、造紙、半導(dǎo)體工業(yè)、顏色混合及匹配、薄膜厚度測(cè)量、氧濃度傳感器和真空室鍍膜過(guò)程監(jiān)控等。)農(nóng)業(yè)、天文、生物、化學(xué)、色度計(jì)量、環(huán)境檢測(cè)、拉曼光譜、成分檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、熒光測(cè)量、寶石成分檢測(cè)、LED測(cè)量、發(fā)射光譜測(cè)量、紫外/可見(jiàn)吸收光譜測(cè)量、顏色測(cè)量等領(lǐng)域。