光谱仪知识介绍

光谱仪的原理光谱仪的主要功能以及具体的分类内容来源网络，由SIMM深圳机械展整理更多相关展示，就在深圳机械展！光谱仪器是进行光谱研究和物质结构分析，利用光学色散原理及现代先进电子技术设计的光电仪器，光谱仪的主要功能是什么，在它工作原理的基础上怎么对其进行分类的，本文将详细的为大家介绍。

光谱仪的主要功能它的基本作用是测量被研究光（所研究物质反射、吸收、散射或受激发的荧光等）的光谱特性，包括波长、强度等谱线特征。

因此，光谱仪器应具有以下功能：（1）分光：把被研究光按一定波长或波数的发布规律在一定空间内分开。

（2）感光：将光信号转换成易于测量的电信号，相应测量出各波长光的强度，得到光能量按波长的发布规律。

（3）绘谱线图：把分开的光波及其强度按波长或波数的发布规律记录保存或显示对应光谱图。

要具备上述功能，一般光谱仪器都可分成四部分组成:光源和照明系统，分光系统，探测接收系统和传输存储显示系统。

主要分类根据光谱仪器的工作原理可以分成两大类：一类是基于空间色散和干涉分光的光谱仪；另一类是基于调制原理分光的新型光谱仪。

本设计是一套利用光栅分光的光谱仪，其基本结构如图。

光源和照明系统可以是研究的对象，也可以作为研究的工具照射被研究的物质。

一般来说，在研究物质的发射光谱如气体火焰、交直流电弧以及电火花等激发试样时，光源就是研究的对象；而在研究吸收光谱、拉曼光谱或荧光光谱时，光源则作为照明工具（如汞灯、红外干燥灯、乌灯、氙灯、LED、激光器等等）。

为了尽可能多地会聚光源照射的光强度，并传递给后面的分光系统，就需要设计照明系统。

分光系统是任何光谱仪的核心部分，它一般是由准直系统、色散系统、成像系统三部分组成，作用是将照射来的光在一定空间内按照一定波长规律分开。

如图2-1所示，准直系统一般由入射狭缝和准直物镜组成，入射狭缝位于准直物镜的焦平面上。

光源和照明系统发出的光通过狭缝照射到准直物镜，变成平行光束投射到色散系统上。

第1章衍射光栅：刻划型和全息型衍射光栅由下列两种方法制成：一种是用带钻石刀头的刻划机刻出沟槽的经典方法，另一种是用两束激光形成干涉条纹的全息方法。

(更多信息详见Diffraction Gratings Ruled & Holographic Handbook).经典刻划方法制成的光栅可以是平面的或者是凹面的，每道沟槽互相平行。

全息光栅的沟槽可以是均匀平行的或者为优化性能而特别设计的不均匀分布。

全息光栅可在平面、球面、超环面以及很多其他类型表面生成。

本书提到的规律、方法等对各类不同表面形状的经典刻划光栅和全息光栅均适用，如需区分，本书会特别给出解释。

1.1 基础公式在介绍基础公式前，有必要简要说明单色光和连续谱。

提示：单色光其光谱宽度无限窄。

常见良好的单色光源包括单模激光器和超低压低温光谱校正灯。

这些即为大家所熟知的“线光源”或者“离散线光源”。

提示：连续谱光谱宽度有限，如“白光”。

理论上连续谱应包括所有的波长，但是实际中它往往是全光谱的一段。

有时候一段连续谱可能仅仅是几条线宽为1nm的谱线组成的线状谱。

本书中的公式适用于空气中的情况，即m0=1。

因此，l=l0=空气中的波长。

定义单位α - (alpha) 入射角度β - (beta) 衍射角度k - 衍射阶数整数定义单位n - 刻线密度刻线数每毫米DV- 分离角度µ- 折射率无单位λ - 真空波长纳米λ0 - 折射率为µ0介质中的波长其中λ0 = λ/µ1 nm = 10-6 mm; 1 mm = 10-3 mm; 1 A = 10-7 mm最基础的光栅方程如下：(1-1)在大多数单色仪中，入口狭缝和出口狭缝位置固定，光栅绕其中心旋转。

因此，分离角D V成为常数，由下式决定，(1-2)对于一个给定的波长l，如需求得a和b，光栅方程(1-1)可改写为：(1-3)假定D V值已知，则a和b可通过式(1-2)、(1-3)求出，参看图1.1、1.2和第2.6节。

第1章衍射光栅：刻划型和全息型衍射光栅由下列两种方法制成：一种是用带钻石刀头的刻划机刻出沟槽的经典方法，另一种是用两束激光形成干涉条纹的全息方法。

(更多信息详见Diffraction Gratings Ruled & Holographic Handbook).经典刻划方法制成的光栅可以是平面的或者是凹面的，每道沟槽互相平行。

全息光栅的沟槽可以是均匀平行的或者为优化性能而特别设计的不均匀分布。

全息光栅可在平面、球面、超环面以及很多其他类型表面生成。

本书提到的规律、方法等对各类不同表面形状的经典刻划光栅和全息光栅均适用，如需区分，本书会特别给出解释。

1.1 基础公式在介绍基础公式前，有必要简要说明单色光和连续谱。

提示：单色光其光谱宽度无限窄。

常见良好的单色光源包括单模激光器和超低压低温光谱校正灯。

这些即为大家所熟知的“线光源”或者“离散线光源”。

提示：连续谱光谱宽度有限，如“白光”。

理论上连续谱应包括所有的波长，但是实际中它往往是全光谱的一段。

有时候一段连续谱可能仅仅是几条线宽为1nm的谱线组成的线状谱。

本书中的公式适用于空气中的情况，即m0=1。

因此，l=l0=空气中的波长。

定义单位α - (alpha) 入射角度β - (beta) 衍射角度k - 衍射阶数整数定义单位n - 刻线密度刻线数每毫米DV- 分离角度µ- 折射率无单位λ - 真空波长纳米λ0 - 折射率为µ介质中的波长其中λ0= λ/µ1 nm = 10-6 mm; 1 mm = 10-3 mm; 1 A = 10-7 mm最基础的光栅方程如下：(1-1)在大多数单色仪中，入口狭缝和出口狭缝位置固定，光栅绕其中心旋转。

因此，分离角D V成为常数，由下式决定，(1-2)对于一个给定的波长l，如需求得a和b，光栅方程(1-1)可改写为：(1-3)假定D V值已知，则a和b可通过式(1-2)、(1-3)求出，参看图1.1、1.2和第2.6节。

光谱仪是一种用于测量光的波长和强度的仪器。

它可以分为不同的类型，每种类型都有其独特的原理和应用。

以下是一些常见的光谱仪分类及其原理：
1.棱镜光谱仪：棱镜光谱仪是一种古老的光谱仪，它利用棱镜的色
散作用将不同波长的光分开。

它的原理是基于不同波长的光在棱镜中的折射率不同，因此在通过棱镜时会被分散到不同的角度。

通过测量分散光线的角度，可以确定光的波长。

棱镜光谱仪通常用于定性分析，但精度和分辨率相对较低。

2.衍射光栅光谱仪：衍射光栅光谱仪利用衍射光栅的衍射作用将不
同波长的光分开。

它的原理是基于光的衍射现象，即当光通过光栅时，会被衍射到不同的角度，从而被分开。

衍射光栅光谱仪的分辨率和精度较高，适用于定量分析。

3.干涉光谱仪：干涉光谱仪利用干涉现象将不同波长的光分开。

它
的原理是基于光的干涉现象，即当两束相同频率的光束相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹。

通过测量干涉条纹的位置和强度，可以确定光的波长和强度。

干涉光谱仪的分辨率和精度非常高，但通常需要使用激光源和高级检测设备。

4.傅里叶变换光谱仪：傅里叶变换光谱仪是一种新型的光谱仪，它
利用傅里叶变换算法将光谱信息从空间域转换到频率域。

它的原理是基于光的波动性，即光可以被看作是一种电磁波，具有频率和波长。

通过测量光的频率或波长，可以确定光的性质。

傅里叶变换光谱仪具有极高的分辨率和精度，适用于痕量分析和高精度
测量。

光谱仪的简介及原理光谱仪工作原理光谱仪原理是将复色光分别成光谱的光学仪器，紧要由棱晶或衍射光栅等构成。

用户使用光谱仪时首先需要把握的学问就是光谱仪原理，今日我就来实在介绍一下，希望可以帮忙到大家。

光谱仪概述:光谱仪以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。

其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝构成。

以色散元件将辐射源的电磁辐射分别出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上（或扫描某一波段）进行强度测定。

分为单色仪和多色仪两种。

光谱仪原理:依据现代光谱仪器的工作原理，光谱仪可以分为两大类：经典光谱仪和新型光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器；新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光的，它接受圆孔进光.依据色散组件的分光原理，光谱仪器可分为：棱镜光谱仪，衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪.光学多道分析仪OMA(OpticalMulti一ChannelAnalyzer)是近十几年显现的接受光子探测器(CCD)和计算机掌控的新型光谱分析仪器，它集信息采集，处理,存储诸功能于一体.由于OMA 不再使用感光乳胶，避开和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理,测量工作，使传统的光谱技术发生了根本的更改，大大改善了工作条件，提高了工作效率；使用OMA分析光谱，测量精准快速,便利，且灵敏度高，响应时间快，光谱辨别率高，测量结果可立刻从显示屏上读出或由打印机,绘图仪输出。

它己被广泛使用于几乎全部的光谱测量，分析及讨论工作中，特别适应于对微弱信号，瞬变信号的检测.直读光谱仪的优势及局限性直读光谱仪(又叫光电直读光谱仪、火花直读光谱仪)1、直读光谱仪优势(I)直读光光谱仪从诞生到进展原自于钢铁生产企业要求炉前快速分析，具有60余年的历史。

(2)直读光谱仪是金属材料的设备。

具分析制样简单，只需简单物理加工。

分析速度快，一分钟可以给出所需检测元素的全部信息，分析精度高。

红外光谱仪知识点总结红外光谱仪是一种用于分析物质分子结构的仪器，通过测定样品在红外光谱区的吸收特性，可以得到关于样品结构和化学成分的信息。

红外光谱仪在化学、材料科学、药物研发等领域都有广泛的应用，并且在实验室、工业生产以及环境保护等领域都有着重要的地位。

一、红外光谱仪的原理1. 红外光谱原理红外光谱是指光波长范围在700nm至1mm之间的电磁波。

红外光谱仪利用物质分子在红外光波段的吸收特性，通过测定样品在不同波长范围内的吸收情况，得到与物质结构和化学成分相关的信息。

2. 光谱仪结构红外光谱仪主要由光源、样品室、光路系统、检测器等部分组成。

光源产生宽谱的光线，样品室用于放置样品，光路系统用于引导光线，检测器用于测量样品吸收光的强度。

3. 光谱测量红外光谱仪通常采用透射法或反射法进行光谱测量。

透射法是将光线透射通过样品，检测器接收样品透射光的强度；反射法是将光线反射到样品上，检测器接收样品反射光的强度。

二、红外光谱仪的应用1. 化学分析红外光谱仪可以对有机化合物、无机物质、高分子材料等进行分析，通过识别样品的红外吸收峰位和强度，确定样品的结构和成分，从而为化学分析提供重要的信息。

2. 材料表征红外光谱仪可以对材料的表面和内部结构进行表征，对材料的成分、结构、性质等进行研究。

在材料科学和工程领域具有重要的应用价值。

3. 药物分析红外光谱仪可以对药物的成分和结构进行分析，用于药物质量控制、研发和生产中的过程控制，保障药品质量和安全性。

4. 生物医学研究红外光谱仪可以用于生物医学领域的分子生物学、病理学、免疫学等研究，对生物大分子的结构和功能进行分析，有利于研究疾病的发生和发展机制。

5. 环境监测红外光谱仪可以用于对环境中有机化合物、污染物等的监测和分析，有助于环境保护和污染治理。

三、红外光谱仪的常见类型1. 红外分光光度计红外分光光度计是最基本的红外光谱仪，用于检测样品的红外吸收光谱。

根据光路系统的不同，分为单光束和双光束两种类型。

光谱仪简介一、光谱仪光谱分析方法作为一种重要的分析手段，在科研、生产、质控等方面，都发挥着极大的作用。

无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，如何获得单波长辐射是不可缺少的手段。

由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV- IR），高光谱分辨率（到0.001nm）,自动波长扫描，完整的电脑控制功能极易与其他周边设备融合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描多光栅单色仪已成为光谱研究的首选。

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。

通过电脑控制可精确地改变出射波长。

光栅基础光栅作为重要的分光器件，它的选择与性能直接影响整个系统性能。

为更好协助各位使用者选择，在此做一简要介绍。

光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。

刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成；复制光栅是用母光栅复制而成。

典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。

全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。

全息光栅通常包括正弦刻槽。

刻划光栅具有衍射效率高的特点，全息光栅光谱范围广，杂散光低，且可作到高光谱分辨率。

如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素：1、闪耀波长，闪耀波长为光栅最大衍射效率点，因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。

如实验为可见光范围，可选择闪耀波长为500nm。

2、光栅刻线，光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率，刻线多光谱分辨率高，刻线少光谱覆盖范围宽，两者要根据实验灵活选择。

3、光栅效率，光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。

光栅效率愈高，信号损失愈小。

为提高此效率，除提高光栅制作工艺外，还采用特殊镀膜，提高反射效率。

光栅方程反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽，一系列平行刻槽的间隔与波长相当，光栅表面涂上一层高反射率金属膜。

光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。

常用分析仪器知识导言：在科学研究和工业生产中，分析仪器的使用至关重要。

分析仪器是利用特定的原理和技术手段来检测、测量、分析和判断物质组成、结构、性能和变化规律的仪器。

本文将介绍一些常用的分析仪器及其原理和应用。

一、光谱仪光谱仪是一种用于测量光谱的仪器，可以分析物质的色散性质以及其组成、结构和性质。

常见的光谱仪有紫外可见光谱仪、红外光谱仪和质谱仪。

紫外可见光谱仪利用物质对紫外和可见光的吸收、散射和反射等现象来分析样品成分。

它通常由光源、样品室、光栅、光电转换器、电路和显示器等组成。

红外光谱仪则利用物质对红外光的吸收来分析物质的结构和组成。

它主要由光源、样品室、分光器、探测器和显示器等组件构成。

质谱仪是一种用于测量样品的质量和性质的分析仪器。

它通常由离子源、荧光屏、检测器和数据处理系统等部分组成。

质谱仪可以用于测量分子的分子量、结构以及化合物的定性定量分析。

二、色谱仪色谱仪是一种用于分离和分析复杂化合物的仪器。

常见的色谱仪有气相色谱仪、液相色谱仪和高效液相色谱仪。

气相色谱仪是一种利用气体作为流动相的色谱仪，主要用于分离和测定气体和挥发性化合物。

它由气相输送系统、色谱柱、检测器和数据处理系统等组成。

液相色谱仪是一种利用液态流动相的色谱仪，主要用于分离、检测和鉴定液体和溶液中的化合物。

它由液相输送系统、色谱柱、检测器和数据处理系统等构成。

高效液相色谱仪是一种用于分离和测定样品中的有机和无机化合物的色谱仪。

它主要由泵浦系统、进样器、发生器、柱温箱、检测器和电子系统等组成。

三、质量分析仪器质谱仪是一种用于测量和分析样品中化学物质的质量和组成的仪器。

质谱仪可以通过测量样品中质子、中性原子或离子的比率来确定样品的成分和结构。

质谱仪主要由离子源、荧光屏、检测器和数据处理系统等组成。

四、电化学分析仪器电化学分析仪器主要用于测量和分析样品中的电化学性质和电化学反应。

常用的电化学分析仪器有电导计、pH计、电化学工作站和电化学电池测试仪等。