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光栅色散型光谱成像仪的原理介绍

发布时间:2024-07-12
浏览次数:220

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。

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。

高光谱成像仪


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。

光栅色散型光谱成像仪成像方式

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:

衍射光栅的波长范围

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:

光栅的角色散

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:

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。

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