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(fù)合分解成按波長順序排列的單色光，并把它記錄下來。
根據(jù)分光元件的不同，可分為棱鏡攝譜儀和光柵攝譜儀。根據(jù)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(fā)試樣獲得的復(fù)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(qū)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(diǎn)攝譜法，下面根據(jù)兩類產(chǎn)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(qiáng)度的攝譜儀就稱為棱鏡攝譜儀。
1）構(gòu)造：其主要包含，座機(jī)，電弧電源，電機(jī)架，聚光燈，狹縫，縫寬調(diào)節(jié)鼓輪，入射光管，棱鏡方位調(diào)節(jié)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(xué)系統(tǒng)展示圖片。
照明系統(tǒng)：指光源到攝譜儀狹縫之間的這一部分。由透鏡L組成?？煞譃閱瓮哥R和三透鏡照明系統(tǒng)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(jìn)人狹縫；讓光源不同部位發(fā)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(fā)射出來的紅熱白熾光連續(xù)光譜不進(jìn)入狹縫。
準(zhǔn)光系統(tǒng)：由狹縫S及準(zhǔn)光鏡O1構(gòu)成，又稱為準(zhǔn)光管或平行光管。其作用是使進(jìn)入狹縫的光經(jīng)過準(zhǔn)光鏡后成為平行光束照射到單色益上。
色散系統(tǒng)：由棱鏡組成。其作用是經(jīng)過準(zhǔn)光鏡O1后所得的平行光束，通過棱鏡而產(chǎn)生色散現(xiàn)象，使不同波長的復(fù)合光分成按一定波長順序排列的譜像。
投影系統(tǒng)：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(jīng)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(jù)光的折射現(xiàn)象進(jìn)行分光的。
在紫外及可見光譜區(qū)域，某一棱鏡材料對光的折射率與光的波長之間滿足經(jīng)驗(yàn)公式：
n=A+B/λ2+C/λ4
根據(jù)式中可以得知，n為折射率，A，B，C均為與棱鏡材料有關(guān)的常數(shù)；λ為光的波長，由式中可見，波長越長，折射率越小，根據(jù)光的折射定率：
式中，i為入射角，r為折射角
當(dāng)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(shù)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(shù)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(xué)系統(tǒng)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(lǐng)
是攝譜儀光學(xué)系統(tǒng)傳遞輻射能的能力，直接影響譜線強(qiáng)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(dāng)準(zhǔn)直鏡與暗箱物鏡的有效孔徑相等時，即：d1=d2，集光本領(lǐng)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(jīng)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(lǐng)除了與光源寬度，光學(xué)元件的性質(zhì)有關(guān)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(lǐng)。比值越大，集光本領(lǐng)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(qiáng)度的攝譜儀，稱為光柵攝潛儀。
(1)構(gòu)造
光源攝譜儀與棱鏡攝譜儀一樣，也逛由照明系統(tǒng)、準(zhǔn)光系統(tǒng)、色散系統(tǒng)及攝影系統(tǒng)四部分組成。不同的地方，只是色散系統(tǒng)不一樣而已。光柵光譜有兩個不好的地方：
①譜級重疊現(xiàn)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(xiàn)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(qū)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(dāng)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(qiáng)的光源強(qiáng)度，人們對光柵制作進(jìn)行了革新。制除了閃耀光柵或叫強(qiáng)度定向光闌。其特點(diǎn)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(qiáng)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(shù)，b是光柵常數(shù)。
以上是關(guān)于兩類產(chǎn)品的介紹，如有疑問可以多參一些考資料~~
標(biāo)簽:
光譜儀
攝譜儀
