光譜儀又稱分光儀、光譜分析儀,是將成分復雜的復合光分解為光譜線并進行測量和計算的光學儀器。以下是具體介紹:
工作原理:光源發(fā)出的光通過入射狹縫,經(jīng)準直系統(tǒng)變?yōu)槠叫泄?,再由色散系統(tǒng)(如光柵、棱鏡)將其按波長分解為不同的光譜線,聚焦成像系統(tǒng)把這些光譜線會聚或成像在焦平面上,最后由檢測記錄和顯示系統(tǒng)將光信號轉換為電信號并進行測量、記錄和顯示,從而實現(xiàn)對光譜的分析。
基本組成:
光源和照明系統(tǒng):研究發(fā)射光譜時,光源發(fā)生器激發(fā)試樣產(chǎn)生光譜;研究吸收、喇曼、熒光光譜時,光源用于照射或激發(fā)物質。照明系統(tǒng)則負責會聚光源輻射的光能量并傳遞給儀器。
準直系統(tǒng):一般由入射狹縫和準直物鏡組成,入射狹縫限制進入儀器的光束,位于準直物鏡焦平面上,使光束經(jīng)準直物鏡后成為平行光投向色散系統(tǒng)。
色散系統(tǒng):將入射的復合光分解為光譜,常見的有光譜棱鏡、光柵、法布里 - 珀luo干涉儀等。
聚焦成像系統(tǒng):把色散后的各波長光束會聚或成像在像物鏡的焦平面上,形成按波長排列的單色狹縫像。
檢測記錄和顯示系統(tǒng):接受各光譜元的信號,測量其波長、強度等,然后記錄和顯示成為光譜圖,包括目視接受、感光材料接受和光電探測系統(tǒng)等。
分類方式:
按色散元件分類:可分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等。
按工作波段分類:可分為紫外光譜儀、可見光譜儀、近紅外光譜儀、紅外光譜儀等。
按工作原理分類:可分為經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀,前者基于空間色散原理,后者基于調制原理。
應用領域:廣泛應用于冶金、地質、石油、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等部門,也是軍事偵察、宇宙探索、資源和水文探測等bi不可少的遙感設備。