光栅光谱仪是一种常用的光谱分析仪器,其实验原理和应用如下:
实验原理:
光栅光谱仪的原理基于光的衍射和干涉现象。当一束多色光通过光栅时,不同波长的光线会被分散成不同的角度,形成一条条光谱线。这些光谱线经过进一步的干涉和衍射后,可以被分离成更细的谱线,从而实现对光谱的高精度分析。
应用:
光栅光谱仪广泛应用于物理、化学、生物、地质等领域中的光谱分析和研究。具体应用包括:
元素分析:通过对不同元素的光谱分析,可以确定样品中元素的种类和含量。
分子结构分析:通过对分子的吸收、发射或旋转振动光谱进行分析,可以确定分子的结构和化学键类型。
光谱学研究:通过对天体、原子、分子等的光谱分析,可以研究它们的性质和行为。
材料表征:通过对材料的吸收、反射或发射光谱进行分析,可以确定材料的组成、结构和性质。
医学诊断:通过对生物体内的光谱分析,可以诊断疾病和监测生理状态。
总之,光栅光谱仪是一种非常重要的光谱分析仪器,具有广泛的应用前景。
分光系统又分为单色器和滤光片。单色器由入射狭缝和出射狭缝,准直镜和色散元件组成。聚焦于进口狭缝的光,经准直镜变成平行光,投射于色散元件。
色散元件是分光系统的心脏部分,作用是使各种不同波长的平行光有互不相同的投射方向(或偏转角度)。
再经与准直镜相同的聚光镜将色散后的平行光聚焦于出口狭缝上,形成按波长排列的光谱。
转动色散元件或准直镜方位可在一个很宽的范围内,任意选择所需波长的光从出口狭缝分出。
傅立叶红外光谱仪最核心的部分是 迈克尔逊干涉仪。可以说没有干涉仪就没有傅立叶变换红外光谱。
正是因为红外光源经过迈克尔逊干涉仪发生多色光相干,经过样品吸收之后,检测器检测到含有样品信息的红外干涉光的干涉图信号,再经过计算机将干涉图信号经过傅立叶变换,才转换成红外光谱。
其余的部件,如:检测器,光源,光学反射镜,采集卡,计算机等。
光源:用于产生宽带的红外光,样品吸收光源产生的红外光后引起样品分子的振动态跃迁,从而引其透过样品的红外光在相应波长上的透过强度的变化,这也是红外光谱能检测分子振动特征峰的理论来源。
光学反射镜:用于改变红外光的光路 检测器:用于检测透过样品的红外吸收信号,并将光信号转换成电信号传送给计算机的采集卡。
采集卡:用于采集检测器检测到的信号,并将信号存储、处理成光谱。
计算机:用于控制光谱仪的运行,协调迈克尔逊干涉仪,检测器和采集卡的运行、数据采集和处理。
分光系统又分为单色器和滤光片。单色器由入射狭缝和出射狭缝,准直镜和色散元件组成。聚焦于进口狭缝的光,经准直镜变成平行光,投射于色散元件。
色散元件是分光系统的心脏部分,作用是使各种不同波长的平行光有互不相同的投射方向(或偏转角度)。
再经与准直镜相同的聚光镜将色散后的平行光聚焦于出口狭缝上,形成按波长排列的光谱。
转动色散元件或准直镜方位可在一个很宽的范围内,任意选择所需波长的光从出口狭缝分出。