原创 光谱仪光学原理

直读光谱仪原理是用光学原理，对物质的结构和成份等进行测量、分析和处理的基本设备，具有分析精度高、测量范围大，速度快等优点。通过光谱仪原理我们知道，光谱仪主要构成部件为光学部件，光谱仪的技术参数主要反映的也是光学参数，所以光谱仪其实是一个通过光学原理来对物质进行测试的仪器，现代光谱仪原理，物质光谱激发后通过光电转换，输入电信号，通过电脑软件再分析。光谱仪广泛应用于冶金、地质、石油、化工、医药卫生、环境保护等部门；也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文探测等必不可少的遥感设备。

棱镜色散原理

一束平行的白光通过一块玻璃棱镜，在棱镜后的屏幕上得到一条彩色光带。这就是最原始的色散模型。它是一个顶角为α的等腰三角形棱镜。光束的入射方向和出射方向的夹角θ为偏向角。对于α角已定的光谱棱镜，当入射角i1不变时，偏向角θ是折射率n的函数。又因为n是波长λ的函数，所以θ随波长的不同而不同。一束白光经棱镜后，各波长对应的偏向角θ不同，即在空间上被分解。

最小偏向角条件

在最小偏向角情况下，光路对称，内部光线平行于底边传播。

光谱棱镜的基本特性

a.角色散率

不同波长的单色光经过棱镜后有不同的偏向角θ， 称为棱镜角色散率。角色散率是棱镜材料的色散率，它表示介质的折射率随波长的变化程度。

b.光谱棱镜的分辨率

两条谱线波长的平均数与这两条刚好能分辨开的谱线之间的波长差之比，成为光谱棱镜的分辨率。分辨率：  要增大棱镜的分辨率，可以增大棱镜底边长度t，qet5uir选用介质色散率 大的材料。

单色仪原理

a.只要保持三棱镜与平面镜的相对位置不变，则处于最小偏向角的光线的总偏向角也不变。只要保持Φ不变则总偏向角δ也不变。即：当入射光线的光轴的空间位置不变（对机架而言），出射光的光轴的空间位置也不变。此种棱镜称为“瓦茨沃尔脱棱镜系统”，是一种恒偏向棱镜（δ不随波长而变）。

b.把与平面反射镜固成一体（Φ不变）绕O点转动ω，出射光位置不变，而此时直读光谱仪入射角i1发生了变化，实现了对波长λ扫描。