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      淺析光柵光譜儀的工作原理

      瀏覽次數:144發布日期:2022-11-23
        光柵光譜儀是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器,由棱鏡或衍射光柵等構成,利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。陽光中的七色光是肉眼能分的部分(可見光),但若通過光譜儀將陽光分解,按波長排列,可見光只占光譜中很小的范圍,其余都是肉眼無法分辨的光譜,如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影,或電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析,從而測知物品中含有何種元素。這種技術被廣泛地應用于空氣污染、水污染、食品衛生、金屬工業等的檢測中。
       
        光柵光譜儀將復色光分離成光譜的光學儀器。光譜儀有多種類型,除在可見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光譜的分光光度計等。單色儀是通過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。
       
        光柵光譜儀的工作原理首先是衍射光柵,它是在一塊平整的玻璃或金屬材料表面(可以是平面或凹面)刻畫出一系列平行、等距的刻線,然后在整個表面鍍上高反射的金屬膜或介質膜,就構成一塊反射試驗射光柵。相鄰刻線的間距d稱為光柵常數,通??叹€密度為每毫米數百至數十萬條,刻線方向與光譜儀狹縫平行。入射光經光柵衍射后,相鄰刻線產生的光程差。光柵方程將某波長的衍射角和入射角通過光柵常數d起來,為入射光波長,m為衍射級次,取等整數。式中的“”號選取規則為:入射角和衍射角在光柵法線的同側時取正號,在法線兩側時取負號。
       
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