单色仪

什么是单色仪？

单色仪是一种光学设备，具有分散或衍射元件，能够将宽频光源的波长分开或扩展，并产生非常窄的带宽输出。单色仪这个词源自希腊语，mono & chroma，分别意为单一和颜色，因此它指的是一种使输出为单一颜色/波长的设备。单色仪中的分散元件可以是棱镜或衍射光栅。

在棱镜单色仪中，棱镜用于获得单色光。棱镜中有两个界面发生折射。棱镜材料中不同波长的折射率变化导致每个波长具有不同的折射角。这就产生了角度色散，即入射平行光束中的每个波长在不同的角度被偏转。单色仪中的棱镜以特定方式定向，使所选波长到达输出狭缝并以此形成所需的单色输出。

在光栅单色仪中，使用衍射光栅作为单色仪以获得窄带输出。光栅在其反射涂层的凹槽表面上具有大量平行且紧密分隔的脊。它们的周期与入射波长相当。

当光遇到与其波长相当的障碍物或孔径时，就会发生衍射现象，入射波会扩散。由于衍射光栅具有大量定期放置的脊，从每个脊产生的衍射波将会扩散。这些波在入射的多色光中，每个波长将具有一个独特的角度/方向，促进相干干涉。因此，所需的单色光在不同方向上可用。通过改变衍射光栅的角度方向，可以在狭窄的输出狭缝中获得所需的单色光。

单色仪非常适合于光谱光度法、光谱学、全息术和可调 激光等应用。在吸光度、透射率、反射率和荧光 光谱光度计中，单色仪用于照明和分析目的。

单色仪的应用

单色仪是多功能光学仪器，广泛应用于各种科学和工业领域，因其能够隔离和操控特定的光波长。一个显著的应用是在光谱学中，单色仪在分析材料的成分和性质中发挥着关键作用。通过从更广泛的光源中选择和隔离狭窄的波长范围，单色仪使研究人员能够研究物质的吸收、发射和散射特性。这在化学、物理和材料科学等领域中至关重要，精确的光谱分析为分子结构、电子跃迁和能级提供了深入的见解。

单色仪的另一个重要应用是在光致发光研究和荧光光谱学中。单色仪被用于用控制和特定波长的光激发样品，引发荧光或磷光响应。这种技术在生物技术、制药和环境监测等领域得到广泛应用。研究人员可以通过分析发射的光获得有关分子相互作用、化学浓度和特定化合物存在的信息。总之，单色仪是解读物质的复杂光学特性和深入理解其行为和功能的不可或缺的工具。