常用的分光元件可分為棱鏡和光柵兩類。以這兩類分光元件制作的光譜儀分別稱為棱鏡光譜儀和光柵光譜儀。
棱鏡是用玻璃、石英、巖鹽等材料制作的分光元件。
棱鏡特性:
色散率:指對不同波長的光被棱鏡分開的能力。它又分為角色散率和線色散率。
角色散率dθ/dλ?:兩條波長相差dλ的光被棱鏡色散后所分開的角度為dθ ,則棱鏡的角色散率為: dθ/dλ。它主要與棱鏡的材料和幾何形狀有關。
線色散率dl/dλ:它表示兩條譜線在焦面上被分開的距離對波長的變化率:
倒線色散率dλ/dl:線色散率倒數;表示相差dλ的兩條譜線在焦面上被分開的距離。
分辨率R:指將兩條靠得很近的譜線分開的能力可表示為
二 光柵
光柵是在玻璃或金屬片中刻有很多等距離、等寬的平行刻線(300-2000刻槽/mm)所構成。可以把它看成是一系列等寬等、距離的狹縫,光柵的色散作用是利用這些狹縫對光的衍射和干涉來進行的。
平面反射光柵是在玻璃基板上的鋁層上刻畫出的許多等距刻痕,每條刻痕呈圖示的鋸齒形,由一長一短的兩個小平面構成。其中較寬的平面為反射面,每一反射面都可看作是一新的點光源。干涉的結果使不同波長的輻射以不同的角度β被反射。
三 棱鏡與光柵的主要區別:
1)光柵光譜是一個均勻排列的光譜,而棱鏡光譜則是不均勻排列的光譜,分光原理不同,折射和衍射。
2)光柵適用的波長范圍比棱鏡寬。棱鏡的波長越短,偏向角越 大,而光柵正好相反。
3)光柵的譜級重疊,有干擾,要考慮消除;而棱鏡不存在這種情況。
光柵的色散率和分辯率比棱鏡高。