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光谱仪/单色仪概念及选型

光谱仪概念

  光与物质相互作用引起物质内部原子及分子能级间的电子跃迁,使物质对光的吸收、反射、散射等在波长及强度信息上发生变化,而检测并处理这类变化的仪器被称为光谱仪。因此,光谱仪的基本功能,就是将复色光在空间上按照不同的波长分离/延展开来,配合各种光电仪器附件得到波长成分及各波长成分的强度等原始信息以供后续处理分析使用

单色仪概念

  当一束复合光线进入单色仪的入射狭缝,首先由光学准直镜汇聚成平行光,再通过衍射光栅色散为分开的波长(颜色)。利用每个波长离开光栅的角度不同,由聚焦反射镜再成像出射狭缝,简单说,单色仪就是把一束复合光变成多个单波长光源

◆单色仪/光谱仪常用概念

波长准确度:仪器实际输出波长与理论输出波长的差值,是仪器输出单色光准确程度的表征。数值越小说明仪器的准确度越好
波长重复性:仪器多次输出某一波长单色光的实际差值,是仪器输出单色光一致性的表征,数值越小说明仪器的重复性越好
分辨率:仪器能分开两条邻近谱线的能力,实际应用中是测量某一波长谱线的半宽值(FWHM),是仪器分光能力的表征,数值越小说明仪器的分辨率越好
线色散:仪器分光后像平面上沿波长展开方向单位位移所产生的波长变化,单位是nm/mm,是仪器分光能力的又一表征,数值越小说明仪器分光的能力越好
带宽:仪器在特定狭缝宽度时输出的光谱宽度Δλ=线色散×狭缝宽度,单位nm。是仪器实际输出单色光纯度的表征,数值越小说明仪器输出的单色光纯度越高
F/#:一般用仪器的焦距f除以光栅的等效直径D得到孔径数,例如f/D=4,则F/#记为F/4,是仪器集光能力的表征,数值越小说明仪器的集光能力越强
◆单色仪选型方法

  一般来讲,单色仪/光谱仪配置光栅越多/焦距越长/光栅刻线数越多,可分光/测试得光谱范围越宽,分辨率越高

单色仪/光谱仪选型

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