光栅色散型光谱成像仪的原理介绍

色散型光谱成像仪利用特定的色散元件，也叫作分光元件，在连续谱段上得到同一目标的直接光谱。一般常见的色散元件包括棱镜和光栅。本文对光栅色散型光谱成像仪的原理做了介绍。

光栅色敝型光谱成像仪的光学结构和棱镜色散型光谱成像仪类似，只不过色散元件是衍射光栅。下图表示光栅色散型光谱成像仪的成像原理，此类光谱成像仪由部分组成，分别是指向镜、望远镜物镜、狭缝、准直镜、光栅、成像镜和探测器。

光栅光谱仪的基本参数是：波长范围、色散、分辨本领和自由光谱范围。

1.波长范围：对于每台仪器来说，都有一光谱区间的极限宽度△λ，在此宽度内还可能观察到分离的极大值和极小值，此范围即光谱仪的波长范围。衍射光栅的波长范围为：

λ表示波长；△λ表示相邻的另一波长与该波长的差：k2表示第二波长的光栅光谱的级数，此级上两波长的光谱线重合。

2.色散：光栅色散一般用光栅的角色散表示，它不仅与光栅常数有关，还随光谱级而不同。光栅的角色散为：

k表示主最大的级次；（a+b）=d，称为光栅常数；θ为出现主最大的方向。

3.分辨本领：

N表示光栅窄缝数。

4.自由光谱范围：

当波长差较大时，光栅光谱仪可能发生重级现象，即λ的第m+1级与λ+△λ的第m级重叠：（m+1）λ=m（λ+△λ），则有：△λ=λ/m。在以光谱范围内不会发生重级现象，称△λ为自由光谱范围。