光譜儀基礎知識介紹(二）

　　對相同級次的多波長在不同的β分布開。 http://opticsky.net

　　含多波長的輻射方向固定，旋轉光柵，改變α，則在α+β不變的方向得到不同的波長。

如何選擇光柵

　　選擇光柵主要考慮如下因素：

　　刻槽密度G=1/d，d是刻槽間隔，單位為mm。

閃耀波長 光行天下科技網-www.opticsky.net

　　閃耀波長為光柵衍射效率點，因此選擇光柵時應盡量選擇閃耀波長在實際需要波長附近。如實際應用在可見光范圍，可選擇閃耀波長為500nm。

光柵刻線

　　光柵刻線多少直接關系到光譜分辨率，刻線多光譜分辨率高，刻線少光譜覆蓋范圍寬，兩者要根據實驗靈活選擇。 http://www.opticsky.net

光柵效率

　　光柵效率是衍射到給定級次的單色光與入射單色光的比值。光柵效率愈高，信號損失愈小。為提高此效率，除提高光柵制作工藝外，還采用特殊鍍膜，提高反射效率。

光柵光譜儀重要參數：

分辨率(resolution)

　　光柵光譜儀的分辨率R是分開兩條臨近譜線能力的度量，根據瑞利判據為：

　　R==λ/Δλ

　　光柵光譜儀有實際意義的定義是測量單個譜線的半高寬(FWHM)。實際上，分辨率依賴于光柵的分辨本領、系統的有效焦長、設定的狹縫寬度、系統的光學像差以及其它參數等。
R∝M.F/W http://www.opticsky.net

M--光柵線數　　F--譜儀焦距　　W--狹縫寬度 光行天下科技網http://www.opticsky.net

色散

　　光柵光譜儀的色散決定其分開波長的能力。光譜儀的倒線色散可計算得到：沿單色儀的焦平面改變距離χ引起波長λ的變化，即：光

　　Δλ/Δχ=dcosβ/nF

　　這里d、β、F分別是光柵刻槽的間距、衍射角和系統的有效焦距，n為衍射級次。由方程可見，倒線色散不是常數，它隨波長變化。在所用波長范圍內，改變化可能超過2倍。根據國家標準，在本樣本中，用1200l/mm光柵色散的中間值（典型的為435.8nm）時的倒線色散。

　　帶寬是忽略光學像差、衍射、掃描方法、探測器像素寬度、狹縫高度和照明均勻性等，在給定波長，從光譜儀輸出的波長寬度。它是倒線色散和狹縫寬度的乘積。例如，單色儀狹縫為0.2mm，光柵倒線色散為2.7nm/mm，則帶寬為2.7*0.2=0.54nm。光行天下科技網http://opticsky.net

波長精度、重復性和準確度

　　波長精度是光譜儀確定波長的刻度等級，單位為nm。通常，波長精度隨波長變化，本樣本中為*壞的情況。

　　波長重復性是光譜儀設定一個波長后，改變設定，再返回原波長的能力。這體現了波長驅動機械和整個儀器的穩定性。卓立漢光的光譜儀的波長驅動和機械穩定性，其重復性超過了波長精度。

波長準確度是光譜儀設定波長與實際波長的差別。每臺單色儀都要在很多波長檢查波長準確度。 光行天下科技網-http://opticsky.net

F/# http://www.opticsky.net

　　F/#定義為光譜儀的直徑與焦距的比值。這是對光譜儀接收角的度量，這是調整單色儀與光源及探測器耦合的重要參數。當F/#匹配時，可用上光譜儀的全部孔徑。但是大多數單色儀應用長方形光學部件。這里F/#定義為光譜儀的等效直徑與焦距的比值，長方形光學件的等效直徑是具有相同面積的園的直徑。opticsky.