光谱仪如何处理和测量光?

光谱仪如何处理和测量光?

图片来源:Alexlmx/Shutterstock.com

光谱仪(也称为光谱仪)符合折射光原理的作用。光谱仪允许测量每个波长的光强度,然后可以将其视为光谱分布。

每种类型的光源都有其自身的光谱分布,显示各个波长之间的比例。

使用光谱分布,可以确定光线和颜色渲染功能等光的定性方面。除了被分光光度计覆盖的视觉光谱外,还可以配置光谱仪以测量IR和紫外线。

下图显示了Vis范围的Admesy Rhea spectroradiometer系列中应用的分光光度计光学台的基本原理和组件。

下图显示了Vis范围的Admesy Rhea spectroradiometer系列中应用的分光光度计光学台的基本原理和组件。

光线通过光谱仪的旅程

在进入光谱仪之前,必须首先通过光学构型,例如镜头,然后通过缝隙进入光谱仪。进入光学台的光量受狭缝尺寸调节,这反过来又影响光谱计的光学分辨率。

这种发散的光束由凹面镜(M1)反映成直流光束,该光束针对光栅,这是光的分散在哪里发生的。Admesy's Rhea使用反射光栅:反思光束后,准直的光束将分散到其所有不同的波长中。

当不同的波长在不同角度以不同的角度反映在光栅上时,会产生多个发散束。然后通过第二凹面镜(M2)反射不同的分离波长并将其聚焦于检测器。光谱仪的光学台的设计方式使特定波长集中在传感器的特定像素上。为了确保该系统可行,整个设备都是通过验证波长并将像素分配给特定波长的波长校准的波长:由像素拾取的信号与特定波长链接。

第二个校准步骤对于确保并非每个像素对波长的真实强度都响应相同。因此,必须确定每个像素的正确比例。第二个校准步骤是通过对诸如NIST可追溯灯等光源进行校准来完成的。这些光源在其光谱分布中以绝对值提供了数据表。

将光谱仪与标准光源的已知结果相匹配后,该设备已完全校准,可用于绝对和准确的测量。

校准步骤完成后,该设备可以称为光谱计。除了辐射量外,光谱仪还能够非常准确地测量比色和光度量,如果覆盖了Vis范围。

覆盖380-780 nm Vis范围的光谱载辐射仪也称为分光光度计。使用软件来处理光谱数据,以得出三刺和其他功能(如PAR)的精确值。使用分光光度计来测量这些值的主要优点是,与光仪或三刺色比色计相比,测量误差较低。

尽管这些值更精确地由分光光度计显示,但与给定的亮度水平相比,分光光度计通常需要更多的时间来完成测量。

光谱法的简短历史

光谱仪的历史可以追溯到17Th艾萨克·牛顿爵士(Isaac Newton)爵士研究并证明了白光的组成。他用棱镜证明了将传入光分散到不同波长中的可能性。

每个波长在通过不同的光密度的材料中,以不同的角度弯曲。亚博网站下载与红光相对应的较长的波长具有小于棱镜中短波长[蓝光]的趋势。

彩虹是基于以下原则发生的:当阳光(通常包含完整视觉谱的阳光)分散在雨滴中时,可以看到不同的波长,从红色,橙色,黄色到绿色,蓝色,蓝色,紫罗兰在天空中以紫罗兰色结束。

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