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分光系統(tǒng)的作用是將激發(fā)試樣所獲得的復(fù)合光，分解為按波長(zhǎng)順序排列的單色光。

構(gòu)成：狹縫、準(zhǔn)直鏡、棱鏡或光柵、會(huì)聚透鏡。

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。

一、棱鏡

棱鏡是用玻璃、石英、巖鹽等材料制作的分光元件。其色散作用可由科希經(jīng)驗(yàn)公式看出：

n為棱鏡材料的折射率；λ為波長(zhǎng)；A、B、C均為與棱鏡材料有關(guān)的常數(shù)。

從上式可見(jiàn)：

（1）對(duì)于給定棱鏡（即A、B為定值），不同波長(zhǎng)的光通過(guò)時(shí)，其折射率各不相同，波長(zhǎng)越短，折射率愈大。當(dāng)包含有不同波長(zhǎng)的復(fù)合光通過(guò)棱鏡時(shí)，不同波長(zhǎng)的光就會(huì)因折射率不同而分散開(kāi)來(lái)，這種作用稱為棱鏡的色散作用；

（2）對(duì)于不同材料制成的棱鏡（A、B不同），其折射率各不相同。據(jù)此，

可選擇不同的材料作棱鏡，以滿足不同光譜區(qū)域使用的需要。

一般，紫外區(qū)用石英棱鏡，可見(jiàn)區(qū)用玻璃，紅外區(qū)用巖鹽棱鏡。

棱鏡特性：

色散率：指對(duì)不同波長(zhǎng)的光被棱鏡分開(kāi)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(zhǎng)相差dλ的光被棱鏡色散后所分開(kāi)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(guān)。

線色散率dl/dλ：它表示兩條譜線在焦面上被分開(kāi)的距離對(duì)波長(zhǎng)的變化率；

倒線色散率dλ/dl：線色散率倒數(shù)；表示相差dλ的兩條譜線在焦面上被分開(kāi)的距離。

分辨率R：指將兩條靠得很近的譜線分開(kāi)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(gòu)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(duì)光的衍射和干涉來(lái)進(jìn)行的。

平面反射光柵是在玻璃基板上的鋁層上刻畫(huà)出的許多等距刻痕，每條刻痕呈圖示的鋸齒形，由一長(zhǎng)一短的兩個(gè)小平面構(gòu)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(diǎn)光源。干涉的結(jié)果使不同波長(zhǎng)的輻射以不同的角度β被反射。

圖1 平面反射式閃耀光柵輪廓放大圖

三、棱鏡與光柵的主要區(qū)別：

1）光柵光譜是一個(gè)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(zhǎng)范圍比棱鏡寬。棱鏡的波長(zhǎng)越短，偏向角越大，而光柵正好相反。

3）光柵的譜級(jí)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。