
分光计(Spectrometer)是用于测量光波波长、分析光谱成分及研究物质光学性质的高精度仪器。其核心功能基于光的色散原理,通过将复合光分解为单色光并测量各成分的波长分布,广泛应用于物理、化学、天文学及材料科学领域。
结构组成
典型分光计包含三个核心模块:
2.色散元件:棱镜或衍射光栅,根据材料折射率差异实现光谱分离(国家标准GB/T 7962.12-2010);
3.观测系统:配备望远镜和刻度盘,可精确测定偏转角度(《大学物理实验教程》第七章)。
工作原理
基于夫琅禾费衍射理论,当光通过衍射光栅时满足公式:
$$
d(sintheta + sinalpha) = mlambda
$$
其中d为光栅常数,θ为入射角,α为衍射角,m为衍射级次。该公式被美国国家标准技术研究院(NIST)列为光谱测量基础标准。
应用实例
技术分类
根据色散元件可分为棱镜分光计与光栅分光计两类,后者因更高分辨率成为现代实验室主流配置(国际光学工程学会SPIE技术报告)。
分光计(Spectrometer)是一种用于精确测量光线偏转角度或进行光谱分析的光学仪器。以下是其详细解释:
分光计通过色散原理将复合光分解为单色光,并测量光线的偏转角度。它广泛应用于测量折射率、波长、色散率、衍射角等光学参数,是光学实验和光谱分析的基础工具。
光线通过狭缝和准直管形成平行光,经光学元件(棱镜/光栅)反射或折射后进入望远镜成像。通过测量偏转角度,结合公式(如折射定律)计算目标参数。
分光计属于精密仪器,调节需严格遵循步骤(如粗调、细调准直管与望远镜同轴)。其衍生仪器包括光谱仪、分光光度计等。
如需更详细的操作方法或公式推导,可参考光学实验手册或专业文献。
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