發布日期：2022-04-18 點擊率：677
攝譜儀是利用觀察光源的儀器，它的作用是將來自光源的復合分解成按波長順序排列的單色光，并把它記錄下來。
根據分光元件的不同，可分為棱鏡攝譜儀和光柵攝譜儀。根據記錄光譜的方法不同，又可分為看譜鏡法、攝譜法和光電法。這三種方法基本原理都相同，都是吧激發試樣獲得的復合光通過如何狹縫在分光元件上，使之色散成光譜，然后通過測量譜線而檢測試樣中的分析元素。而區別在于看譜法用人眼去接收，攝譜法用感光板接受，而光電法則用光電倍增管接收光譜輯射。今天重點攝譜法，下面根據兩類產品來做下介紹：
1.棱鏡攝譜儀
以棱鏡為分光元件，用照相方式檢測譜線強度的攝譜儀就稱為棱鏡攝譜儀。
1）構造：其主要包含，座機，電弧電源，電機架，聚光燈，狹縫，縫寬調節鼓輪，入射光管，棱鏡方位調節鼓輪。棱鏡罩，出射光管，看譜目鏡，攝譜暗箱等，以下是棱鏡攝譜儀的光學系統展示圖片。
照明系統：指光源到攝譜儀狹縫之間的這一部分。由透鏡L組成。可分為單透鏡和三透鏡照明系統兩類。其作用是：把光源的光聚焦于狹縫上，使盡可能多的光進人狹縫；讓光源不同部位發出的光均勻地照射到狹縫的各個部位；并使光源電極頭所發射出來的紅熱白熾光連續光譜不進入狹縫。
準光系統：由狹縫S及準光鏡O1構成，又稱為準光管或平行光管。其作用是使進入狹縫的光經過準光鏡后成為平行光束照射到單色益上。
色散系統：由棱鏡組成。其作用是經過準光鏡O1后所得的平行光束，通過棱鏡而產生色散現象，使不同波長的復合光分成按一定波長順序排列的譜像。
投影系統：包括暗箱物鏡02及感光板F。其作用是：將色散后的單色光束，經物鏡O2聚集在感光版面上，形成按波長順序排列的狹縫像-光譜。
2）分光原理
它是根據光的折射現象進行分光的。
在紫外及可見光譜區域，某一棱鏡材料對光的折射率與光的波長之間滿足經驗公式：
n=A+B/λ2+C/λ4
根據式中可以得知，n為折射率，A，B，C均為與棱鏡材料有關的常數；λ為光的波長，由式中可見，波長越長，折射率越小，根據光的折射定率：
式中，i為入射角，r為折射角
當包含不同波長的符合光通過棱鏡時，不同波長的光就會因折射率不同而以不同的折射角r射出棱鏡而分開，這就是棱鏡的分光原理。
3）色散率與分辨率
色散率就是把不同波長的分光散開的能力，它可用角色散率和線色散率兩種方法來表示。色散率表示兩條波長相差dλ的光線被棱鏡色散后所分開角度的大小，θ是入射角光與出射光之間的夾角，稱為棱鏡的偏向角。
式中可得知，dn為兩條波長為λ1和λ2的光線的折射之差，n為λ1和λ2波長的光線的折射率的平均值，A為棱角頂角。
如果攝譜儀中安裝數個相同的棱鏡，且其位置都處在最小偏向角位置，則總的角色散率等于單個棱鏡的角色散率乘以所用的棱鏡的數目。
線色散率：表示波長相差dλ的兩條譜線在焦面上的距離為dl.
線色散率的大小可用下列公式表示：
線色散率的大小公式
式中，f2為物鏡焦距，ε為物鏡腳面與主光軸之間的夾角。
分辨率：這個指的是光學系統能夠正確分辨出緊鄰兩條譜線的能力。一般用兩條方便開的光譜線波長的平均值λ與其波長差dλ之比值表示，如式中表示：
4)集光本領
是攝譜儀光學系統傳遞輻射能的能力，直接影響譜線強度大小。常用入射于狹縫的光源度B為一個單位時，在感光板上所得到的的照度E來表示，當準直鏡與暗箱物鏡的有效孔徑相等時，即：d1=d2，集光本領L的大小可以用下列公式表示。
d2和f2都是暗箱物鏡的直徑和焦距，rπ為入射光的輻射通量與經過一些列棱鏡后透射光輻射通量之比。從上式中可以看出，集光本領除了與光源寬度，光學元件的性質有關外，暗箱物鏡的相對孔徑對它是影響最大的，用相對孔徑簡介表示攝譜儀的集光本領。比值越大，集光本領越大。
2.光柵攝譜儀
以光柵為分光元件，用照相方式檢測譜線強度的攝譜儀，稱為光柵攝潛儀。
(1)構造
光源攝譜儀與棱鏡攝譜儀一樣，也逛由照明系統、準光系統、色散系統及攝影系統四部分組成。不同的地方，只是色散系統不一樣而已。光柵光譜有兩個不好的地方：
①譜級重疊現象。
例如一級光譜中的6000A°譜線，將與二級光譜中的3000A°，三級光譜中的2000A?；ハ嘀丿B，這將給分析工作者帶來困難，一定要消除，常用消除這種干擾現象的方法有：
-利用濾光片吸收干擾波長
-利用感光板的靈敏區不同消除干擾波段
-利用分級器消除干擾
②無用的零級光譜
當m=0，β=-α任何波長的光可滿足光柵方程。為了克服無零集光譜里集中了過強的光源強度，人們對光柵制作進行了革新。制除了閃耀光柵或叫強度定向光闌。其特點是在閃耀波長處將集中75％~80％的入射光輻射能，而在才波長的三分之二及三及二分之三處，光強下降40％。閃耀光柵波長可以通過光柵滑角來加以控制，閃耀光柵的閃耀波長與閃耀角之間滿足：mλθ=2bsinθ,其中式中m是光譜級數，b是光柵常數。
以上是關于兩類產品的介紹，如有疑問可以多參一些考資料~~
標簽: 光譜儀 攝譜儀
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