光譜儀

光譜儀( )是一種科學儀器,用於分離物理現象的光譜成分和測量光譜成分。光譜儀是一個廣泛的術語,通常用於描述儀器,該工具測量了一個現象的連續變量,其中光譜成分以某種方式混合了。在可見光中,光譜儀可以分離白光並測量稱為光譜的單個窄帶。質譜儀測量存在氣體中原子或分子的質量的光譜。第一光譜儀用於將光線拆分成一系列單獨的顏色。在物理,天文學和化學的早期研究中開發了光譜儀。光譜法確定化學成分的能力推動了其進步,並繼續是其主要用途之一。光譜儀用於天文學來分析恆星和行星的化學成分,光譜儀收集了有關宇宙起源的數據。
光譜儀的示例是通過其質量,動量或能量分離顆粒,原子和分子的設備。這些類型的光譜儀用於化學分析和顆粒物理學。
光譜儀的類型
光譜儀或光學發射光譜儀

光吸收光譜儀
光譜儀(通常簡單地稱為“光譜儀”)顯示了光的強度作為波長或頻率的函數。不同的波長的光通過棱鏡中的折射或通過衍射光柵衍射而分離。紫外線 - 可見光譜是一個例子。
這些光譜儀利用光學分散現象。來自源的光可以由連續頻譜,發射光譜(明亮線)或吸收光譜(深線)組成。由於每個元素都以觀察到的線模式留下其光譜簽名,因此光譜分析可以揭示所分析對象的組成。
校準以測量入射光功率的光譜儀稱為光譜計。
光學發射光譜儀
光發射光譜儀(通常稱為“ OE或火花放電光譜儀”)用於評估金屬以非常高的精度確定化學成分。通過表面上的高電壓施加火花,將顆粒蒸發成等離子體。然後,顆粒和離子散發在不同特徵波長下通過檢測器(光電倍增管)測量的輻射。
電子光譜
某些形式的光譜涉及對電子能量而不是光子能量的分析。 X射線光電子光譜是一個例子。
質譜儀
質譜儀是一種分析儀器,用於通過測量氣相離子的質量與充電比和豐度來識別樣品中存在的化學物質的數量和類型。
飛行時間光譜儀
還可以通過確定飛行時間光譜儀中兩個檢測器(因此,速度)之間的飛行時間來測量已知質量顆粒的能量光譜。或者,如果已知粒子能量,則可以在飛行時間質譜儀中確定質量。
磁光譜儀

當一個快速帶電的粒子(電荷Q ,質量M )以直角進入恆定的磁場B時,由於Lorentz力,它被偏轉到半徑為R的圓形路徑中。然後,粒子的動量P由
-
,

其中m和v是粒子的質量和速度。左側顯示了由JK Danisz發明的最古老,最簡單的磁光譜儀的聚焦原理,即半圓形光譜儀。恆定的磁場垂直於頁面。通過狹縫的動量P的帶電顆粒被偏轉到半徑為r = p/qb的圓形路徑。事實證明,他們都在幾乎相同的位置撞到了水平線。這裡應放置一個粒子計數器。隨著b的變化,這可以測量α粒子粒子在β粒子光譜儀中,粒子光譜儀中粒子(例如,快速離子)中β粒子粒子的α顆粒的能量光譜,或測量質譜儀中的各種質量。
自丹尼斯(Danysz)的時間以來,已經設計了許多類型的磁光譜儀比半圓形類型更複雜。
解決
通常,儀器的分辨率告訴我們兩個封閉的能量(或波長,頻率或質量)如何能夠解決。通常,對於具有機械縫隙的儀器,較高的分辨率將意味著較低的強度。