【文章內(nèi)容簡介】 率。：焦面與光軸的夾角。攝譜儀）為型，：物鏡的焦距（???????ddmmmfW P Gfddfddl1,1050100s i n1????? 在實際工作中，習慣上以線色散率的倒數(shù)－－倒線色散率表示攝譜儀的色散率更為方便，即 ，表示棱鏡焦面上單位距離的波長之差，單位： ，或是每 1mm 內(nèi)所包含的波長范圍。 dld?mmnm 越小，則攝譜儀的色散能力越強，根據(jù)倒線色散率的大小，棱鏡攝譜儀可分為大、中、小三種類型： dld?，小型～＝，中型～＝大型＜mmnmmmnmmmnmdld10221,1:?（ 2）分辨率 R 選擇攝譜儀時，除了需考慮把不同波長譜線分散開的色散率外，還必須考慮如何使分散開的譜線像清晰可辨，這就是攝譜儀的另一個重要光學(xué)特性－－分辨率 R，表示攝譜儀能夠正確分辨出緊鄰兩條譜線的能力。 ?分辨率可從實驗中測算，它等于兩條緊鄰譜線波長的平均值 與其差 之比： ??1221 ,2??????????????＝實R 對一臺中型石英攝譜儀的分辨率 ， 常以能否清楚地分開 、 斷其好壞： 1 0 0 0 02)(1 0 0 0 02)(323239。2121????????????????RR 即當儀器的分辨率 ，才能清楚地分開鐵譜線 。 時10000?R 在實際工作中，棱鏡的分辨率還與照明情況、譜線寬度、狹縫寬度、感光板性質(zhì)等條件有關(guān)，要求 : 理實 ％ RR 60? 一般光譜儀的分辨率為 5000～ 60000之間 。 ：棱鏡材料的色散率。棱鏡的底邊長；棱鏡的數(shù)目；理????ddnbmddnmbR::00???光譜儀的理論分辨率與棱鏡材料、形狀、個數(shù)及波長有關(guān)，即在理想條件下，有： B、光柵攝譜儀 光柵攝譜儀以衍射光柵作為色散元件，根據(jù)光的衍射現(xiàn)象進行分光，其色散率和分辨率都高于棱鏡攝譜儀，且不受材料性質(zhì)的限制，與波長幾乎無關(guān)，因而廣泛流行的商品儀器大多屬光柵攝譜儀。 光柵攝譜儀的光學(xué)系統(tǒng) 常用的光柵攝譜儀多用垂直對稱式光學(xué)系統(tǒng)： X:光源 L：三透鏡照明系統(tǒng) S：入射狹縫 P：反光鏡 M：球面反射鏡 O1：準光鏡 O2：暗箱物鏡 G：光柵 F：感光板 光柵方程式 光柵有平面光柵和凹面光柵兩種 ，它是由許多刻畫在一個鋁膜光學(xué)面上相距很近，而且又相互平行的等距、等寬且有反射面的溝槽所構(gòu)成。（一般每英寸刻有 15000～ 30000條溝槽），含有 300～2021條 /mm的光柵可用于紫外和可見光區(qū)；對紅外光區(qū)，最廣泛使用的波長范圍是 5～ 15um，用 100條/mm的光柵即可。 光柵的分光原理如右圖所示： 光柵方程式： )s i n( s i n ??? ?? dKK：為光譜的級次，可取 0、 177。 177。 2…… 相應(yīng)得到的光譜稱零級光譜、一級光譜、二級光譜 …… 177。 ：分別表示 與 在法線的同側(cè)（＋）或異側(cè)（－）。 dsin 表示入射光的光程差； dsin 表示衍射光的光程差。 ? ?? ? 由上方程式可以看出：當一束平行的復(fù)合光以一定的入射角照射平面光柵時，對于給定的光譜級次，衍射角隨波長的增長而增大，即波長不同，其衍射光程差 dsin 就不同，而產(chǎn)生光的色散。顯然當 K＝ 0時，則有 ＝－ ，即零級光譜不起色散作用；當 ，就會出現(xiàn)光譜重疊現(xiàn)象，如 ???2211 ?? nn ?1 800nm 2 400nm 3 267nm 4 200nm n ?光柵攝譜儀的光學(xué)特性 （ 1） 色散率 角色散率：對光柵方程式進行微分得： ).)c o s?????dddkdd之差分開的角度（其衍射角（波長相差即為：將緊鄰兩條譜線????????????c o s,1s i n90s i n0?????dkfddlffddddlddl故：，即＝垂直，焦面與光軸在一般光柵攝譜儀中，：光軸與焦面的夾角，：物鏡的焦距；系為：色散率與角色散率的關(guān)光柵的線與棱鏡的色散率一樣，線色散率： 由此可見，光柵攝譜儀的線色散率與波長無關(guān)，而只與光柵常數(shù) d、投影物鏡 的焦距 f、所用光譜級數(shù) K及光柵衍射角等因素有關(guān)。 越強。越小，儀器的色散能力表示，倒線色散率在實際工作中，習慣用dlddld??（ 2） 分辨率 與棱鏡攝譜儀相同，分辨率 R可表示為： kNdNdkRdkdddNAAAddfdddlddldldRRdR????????????????????????????????????????c o sc o sc o s,c o s,故：＝且光柵的有效孔徑，上式可寫成：＝＝實理K：光柵級次 N：光柵的總刻線數(shù)， N在數(shù)值上等于光柵的有效長度 L（ cm）和刻線密度 n(條 /mm)的乘積。 k n LkNR ?＝因此：理 由此可見，影響理論分辨率的因素有光譜級次 K、光柵的有效長度 L和刻線密度 n，而與波長無關(guān)。實際工作中，要想獲得高分辨率，最現(xiàn)實的方法是采用大塊的光柵，以增加總刻線數(shù)，目前有些光譜儀中僅有 254nm尺寸大的光柵，其分辨率可達 .106 5?三、光譜檢測裝置 （一） 光譜感光板 感光板（干板） 構(gòu)成：片基（支持體）－－玻璃片或膠片 感光層－－感光劑（溴化銀乳劑） 增感劑－－提高感光靈敏度或感光波段范圍 防暈劑－－吸光劑。 作用：記錄并保存譜線，供定性定量分析用。 過程：曝光、顯影、定影、沖洗干燥。 用攝譜儀進行光譜分析時 ， 必須有觀測設(shè)備 ， 常用的觀測設(shè)備有：映譜儀 、 測微光度計 （ 黑度計 ） 及比長儀等 。 映譜儀又稱光譜投影儀 ， 是一個譜線放大器 ， 其放大倍數(shù)為 20倍 ， 主要用于光譜的定性或半定量分析 。 常用國產(chǎn)8W（ WTY)型光譜投影儀 。 (二） 映譜儀 （三） 測微光度計 測量感光板上所記錄的譜線黑度 ， 一般用黑度計 ， 主要用于光譜的定量分析 。 譜線黑度 S定義：設(shè)一定強度的光束透過感光板時 ， 未受光作用部分的光強度為 ,透過變黑部分 （ 譜線 ） 的強度為