在了解光譜儀之前,首先我們需要知道光譜是什么?
眾所周知,光是一種電磁波,而電磁波包含著不同波長的形式。如我們耳熟能詳的伽馬射線、X光、紫外、紅外、微波、雷達等等。其中,我們日常接觸最多的是可見光了。可見光,顧名思義,在其范圍內,人眼能夠將不同波長的光感知為不同的顏色。比如波長在620-780nm的光人眼感知大致都為紅色,波長在490-580nm的光大致都為綠色,而波長在450-490nm的光大致都為藍色。光譜,就是光在不同波長處的強度分布曲線。

當光照射或者穿透某物質時,光的性質會被物質屬性調制,其反射/透射光的光譜也會展現出五花八門的變化曲線,并據此可以用來分析該物質的化學/分子組成等。如圖3所示,是各種光源的發射光譜曲線,由于其光源發光物質的物理/化學屬性不同,其發射光譜也表現出相應的屬性,具體表現為:隨著橫坐標波長的變化,不同波長對應的光強度也隨之變換。因此,對于波長強度信息的獲取與應用稱之為光譜技術。而能夠獲得光譜信息的儀器,稱之為光譜儀。

各種光源的光譜曲線,橫坐標:波長;縱坐標:光強度
經過數十年的發展,光譜儀的技術形式已經十分豐富,學者們對它的分類方式也是五花八門。例如:簡單地按照光波范圍可以分為,可見光型,紅外型和紫外型光譜儀。按探測方法分,有直接用眼觀察的分光鏡型,用感光片記錄的攝譜型,以及用光電或熱電元件探測光譜的分光光度計等。按照獲取光譜過程是否需要計算可以分為直接測量型與計算型;按照獲得方式可分為:棱鏡及光柵色散型,干涉型,直接濾光型,分光型,以及引入微光學元件的計算層析型和壓縮感知型等
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