一、光譜儀是干什么用的

光譜儀又稱(chēng)分光儀，廣泛為人知的為直讀光譜儀。以光電倍增管等光探測(cè)器測(cè)量譜線不同波長(zhǎng)位置強(qiáng)度的裝置。它由一個(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。

二、光譜儀的種類(lèi)有哪些

光譜儀的種類(lèi)很多，分類(lèi)方法也很多，根據(jù)光譜儀所采用的分解光譜的原理，可以將其分成兩大類(lèi)：經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀。經(jīng)典光譜儀是建立在空間色散（分光）原理上的儀器；新型光譜儀是建立在調(diào)制原理上的儀器，故又稱(chēng)為調(diào)制光譜儀。

經(jīng)典光譜儀依據(jù)其色散原理可將儀器分為：棱鏡光譜儀、衍射光柵光譜儀、干涉光譜儀。

根據(jù)光譜儀器所能正常工作的光譜范圍，光譜儀可分為：真空紫外（遠(yuǎn)紫外）光譜儀（6~200nm）、紫外光譜儀（185~400nm）、可見(jiàn)光光譜儀（380~780nm）、近紅外光譜儀（780nm~2.5μm）、紅外光譜儀（2.5~50μm）、遠(yuǎn)紅外光譜儀（50μm~1mm）。

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。

三、光譜儀的結(jié)構(gòu)及功能

一臺(tái)典型的光譜儀主要由一個(gè)光學(xué)平臺(tái)和一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)組成。包括以下幾個(gè)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(tǒng)的物點(diǎn)。

2、準(zhǔn)直元件：使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄?。該?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)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(hào)在空間上按波長(zhǎng)分散成為多條光束。

4、聚焦元件：聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一特定波長(zhǎng)。

5、探測(cè)器陣列：放置于焦平面，用于測(cè)量各波長(zhǎng)像點(diǎn)的光強(qiáng)度。該探測(cè)器陣列可以是CCD陣列或其它種類(lèi)的光探測(cè)器陣列。

四、光譜儀的原理

根據(jù)光譜學(xué)理論，所有物質(zhì)的原子或分子受到激勵(lì)時(shí)既能發(fā)射一定波長(zhǎng)的電磁波，也能吸收這一波長(zhǎng)的電磁波。當(dāng)一束白光通過(guò)棱鏡或光柵時(shí)，就被分散成一系列不同波長(zhǎng)的色帶——光譜，這就是色散現(xiàn)象。

光譜儀器主要由光源、單色器和探測(cè)器組成。發(fā)射光譜儀器最常用的光源是使樣品激發(fā)出的電火花、交直流電弧、感應(yīng)耦合等離子體和激光等。吸收光譜儀器的光源主要采用各種紫外、可見(jiàn)或紅外光源或能發(fā)射某一元素所特有譜線的空心陰極燈（由矩形脈沖供電）。已有70余種元素和30多種復(fù)合元素的空心陰極燈，可在很短時(shí)間內(nèi)變換元素?zé)艋蛘{(diào)節(jié)燈光的強(qiáng)度。

單色器由分光元件和狹縫組成，它的作用是將光波按波長(zhǎng)分散開(kāi)來(lái)，又稱(chēng)分光器或單色儀，過(guò)去用棱鏡分光，新型儀器已大多改用光柵，故光譜儀器又分為光柵光譜儀或棱鏡光譜儀。棱鏡光譜儀在紫外波段有較大的色散率，常用于堿金屬、稀土元素和礦物分析。光柵按制造工藝可分為刻劃光柵和全息光柵，按工作表面幾何形狀可分為平面光柵和凹面光柵等。為了提高儀器的分辨本領(lǐng)和信噪比，可以采用更密的光柵刻線或用幾塊光柵組合成單色器。

探測(cè)器的作用是探測(cè)、顯示或記錄各譜線的位置和強(qiáng)度。在攝譜儀中采用感光板記錄，然后再用光譜投影儀和測(cè)微光度計(jì)測(cè)量。光量計(jì)和分光光度計(jì)都用光電器件（如光電倍增管）或熱電器件（如熱電偶等）作檢測(cè)元件，經(jīng)光電變換放大后用檢流計(jì)顯示或用計(jì)算機(jī)處理。

五、光譜儀的應(yīng)用

光譜儀應(yīng)用很廣，在農(nóng)業(yè)、天文、汽車(chē)、生物、化學(xué)、鍍膜、色度計(jì)量、環(huán)境檢測(cè)、薄膜工業(yè)、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導(dǎo)體工業(yè)、成分檢測(cè)、顏色混合及匹配、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、熒光測(cè)量、寶石成分檢測(cè)、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過(guò)程監(jiān)控、薄膜厚度測(cè)量、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)域應(yīng)用廣泛。