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光谱仪器
optical spectrum instrument
利用光的辐射、色散和吸收等原理，对物质的成分和含量进行定性和定量分析的光学式。应用光谱分析方法既能探测遥远天体的组成，也能探测分子、原子等微观世界的奥秘，在天文学、量子力学和光子理论的创立和发展中起了重要作用。光谱仪器在冶金、地质、化工、医药、海洋、环境保护、半导体、生物医学、航天探测和同位素应用等许多领域中都是很重要的仪器。
工作原理 根据光谱学理论，所有物质的原子或分子受到激励时既能发射一定波长的电磁波，也能吸收这一波长的电磁波。当一束白光通过棱镜或光栅时，就被分散成一系列不同波长的色带──光谱，这就是色散现象。如果用棱镜或等色散元件将各种物质发射或吸收的谱线分离出来，测出这些谱线的波长和强度，就能知道该物质的组分和含量。
种类 光谱仪器按照物质产生和吸收谱线的原理，可分为发射光谱仪器和吸收光谱仪器两类。发射光谱仪器主要有看谱镜、摄谱仪和光量计 3种。吸收光谱仪器又称分光光度计，主要有、红外分光光度计、原子吸收分光光度计、荧光分光光度计、曼分光光度计、双波长分光光度计、干涉调制分光光度计和光声光谱仪等。此外，单色仪、显微光度计、激光微区光谱仪、 激光荧光光度计和等也属于光谱仪器。
结构特点 光谱仪器主要由光源、单色器和探测器组成（见图[光谱仪器]）。发射光谱仪器最常用的光源是使样品激发出的电火花、交直流电弧、感应耦合等离子体和激光等。吸收光谱仪器的光源主要采用各种紫外、可见或红外光源或能发射某一元素所特有谱线的空心阴极灯（由矩形脉冲供电）。已有70余种元素和30多种复合元素的空心阴极灯，可在很短时间内变换元素灯或调节灯光的强度。
单色器由分光元件和狭缝组成，它的作用是将光波按波长分散开来，又称分光器或单色仪，过去用棱镜分光，新型仪器已大多改用光栅，故光谱仪器又分为光栅光谱仪或棱镜光谱仪。棱镜光谱仪在紫外波段有较大的色散率，常用于碱金属、稀土元素和矿物分析。光栅按制造工艺可分为刻划光栅和全息光栅，按工作表面几何形状可分为平面光栅和凹面光栅等。为了提高仪器的分辨本领和信噪比，可以采用更密的光栅刻线或用几块光栅组合成单色器。
探测器的作用是探测、显示或记录各谱线的位置和强度。在摄谱仪中采用感光板记录，然后再用光谱投影仪和测微光度计测量。光量计和分光光度计都用光电器件（如光电倍增管）或热电器件（如热电偶等）作检测元件，经光电变换放大后用检流计显示或用计算机处理。
陈祥祯
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