光譜儀原理剖析　

光譜儀（ Spectroscope）是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器，由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，利用光譜儀可測(cè)量物體表面反射的光線，。陽(yáng)光中的七色光是肉眼能分的部分（可見光），但若通過(guò)光譜儀將陽(yáng)光分解，按波長(zhǎng)排列，可見光只占光譜中很小的范圍，其余都是肉眼無(wú)法分辨的光譜，如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過(guò)光譜儀對(duì)光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動(dòng)顯示數(shù)值儀器顯示和分析，從而測(cè)知物品中含有何種元素。這種技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于空氣污染、水污染、食品衛(wèi)生、金屬工業(yè)等的檢測(cè)中。
　　將復(fù)色光分離成光譜的光學(xué)儀器。光譜儀有多種類型，除在可見光波段使用的光譜儀外，還有紅外光譜儀和紫外光譜儀。按色散元件的不同可分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等。按探測(cè)方法分，有直接用眼觀察的分光鏡，用感光片記錄的攝譜儀，以及用光電或熱電元件探測(cè)光譜的分光光度計(jì)等。單色儀是通過(guò)狹縫只輸出單色譜線的光譜儀器，常與其他分析儀器配合使用。 
　　表征光譜儀基本特性的參量有光譜范圍、色散率、帶寬和分辨本領(lǐng)等?；诟缮嬖碓O(shè)計(jì)的光譜儀（如法布里-珀羅干涉儀、傅立葉變換光譜儀）具有很高的色散率和分辨本領(lǐng)，常用于光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的分析。

光譜儀的原理
　　根據(jù)現(xiàn)代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大類:經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀.經(jīng)典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器;新型光譜儀器是建立在調(diào)制原理上的儀器.經(jīng)典光譜儀器都是狹縫光譜儀器.調(diào)制光譜儀是非空間分光的,它采用圓孔進(jìn)光.
　　根據(jù)色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學(xué)多道分析儀OMA （Optical Multi-channel Analyzer）是近十幾年出現(xiàn)的采用光子探測(cè)器（CCD）和計(jì)算機(jī)控制的新型光譜分析儀器,它集信息采集,處理, 存儲(chǔ)諸功能于一體.由于OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理,測(cè)量工作,使傳統(tǒng)的光譜技術(shù)發(fā)生了根本的改變,大大改善了工作條件,提高了工作效率;使用OMA分析光譜,測(cè)盆準(zhǔn)確迅速,方便,且靈敏度高,響應(yīng)時(shí)間快,光譜分辨率高,測(cè)量結(jié)果可立即從顯示屏上讀出或由打印機(jī),繪圖儀輸出.目前,它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜測(cè)量,分析及研究工作中,特別適應(yīng)于對(duì)微弱信號(hào),瞬變信號(hào)的檢測(cè).

光譜儀的構(gòu)成
　　光譜儀是在特定波長(zhǎng)范圍來(lái)測(cè)量來(lái)源光線的設(shè)備。先就結(jié)構(gòu)說(shuō)明再描述其原理。他的構(gòu)成包括五個(gè)部分

1. 入口狹縫：通常由一個(gè)長(zhǎng)狹縫組成的入口。

2. 一個(gè)校準(zhǔn)元件，用來(lái)將所有通過(guò)入口狹縫的光保持平行。這個(gè)元件可能是一個(gè)透鏡或是一個(gè)色散元件（dispersing element）的少數(shù)或整體部分，例如在凹面光柵光譜儀中便是使用這類裝置。

3. 一個(gè)色散元件，用來(lái)改變通過(guò)系統(tǒng)的光強(qiáng)度。通過(guò)系統(tǒng)的光路徑由其波長(zhǎng)決定，如光柵、稜鏡。

4. 一個(gè)聚焦元件，可將the entry field-stop成像於適當(dāng)?shù)慕蛊矫妫╢ocal plane）上。

5. 一個(gè)出口狹縫。

由檢測(cè)器（光電倍增管）、放大器、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器和電腦組成。

干擾分為：化學(xué)干擾、物理干擾、電離干擾、光譜干擾、背景干擾。

　　化學(xué)干擾消除辦法：改變火焰溫度、加入釋放劑、加入保護(hù)絡(luò)合劑、加入緩沖劑。

　　背景干擾的消除辦法：雙波長(zhǎng)法、氘燈校正法、自吸收法、塞曼效應(yīng)法。

　原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)與不足：

　?。?）檢出限低，靈敏度高?；鹧嬖游辗ǖ臋z出限可達(dá)到10-9級(jí)，石墨爐原子吸收法的檢出限可達(dá)到10-14～10-10g。

　?。?）分析精度好?；鹧嬖游辗y(cè)定中等和高含量元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差可小于1%，其準(zhǔn)確度已接近于經(jīng)典化學(xué)方法。石墨爐原子吸收法的分析精度一般為3%～5%。

　　（3）分析速度快。原子吸收光譜儀在35min內(nèi)能連續(xù)測(cè)定50個(gè)試樣中的6種元素。

　?。?）應(yīng)用范圍廣?？蓽y(cè)定的元素達(dá)70多種，不僅可以測(cè)定金屬元素，也可以用間接原子吸收法測(cè)定非金屬元素和有機(jī)化合物。

　　（5）儀器比較簡(jiǎn)單，操作方便。

　　（6）原子吸收光譜法的不足之處是多元素同時(shí)測(cè)定尚有困難，有相當(dāng)一些元素的測(cè)定靈敏度還不能令人滿意。