光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)(Spectroscope)是(shi)將(jiang)(jiang)成(cheng)分(fen)(fen)復雜的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)解為光(guang)(guang)(guang)譜(pu)線(xian)的(de)(de)科學儀(yi)器(qi)，由(you)棱鏡或衍(yan)射(she)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)等構成(cheng)，利(li)用光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)可(ke)測(ce)(ce)量(liang)物體表面反(fan)射(she)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線(xian)。陽(yang)光(guang)(guang)(guang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)七色(se)光(guang)(guang)(guang)是(shi)肉眼(yan)(yan)能分(fen)(fen)的(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(可(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang))，但若通(tong)過光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)將(jiang)(jiang)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)解，按(an)波長排列，可(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang)只(zhi)占光(guang)(guang)(guang)譜(pu)中(zhong)(zhong)很(hen)小的(de)(de)范圍，其余都是(shi)肉眼(yan)(yan)無(wu)法分(fen)(fen)辨的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)，如(ru)紅外(wai)(wai)線(xian)、微波、紫外(wai)(wai)線(xian)、X射(she)線(xian)等等。通(tong)過光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)對光(guang)(guang)(guang)信息的(de)(de)抓取(qu)、以照相底片顯(xian)影，或電(dian)腦化自(zi)動(dong)顯(xian)示數值儀(yi)器(qi)顯(xian)示和分(fen)(fen)析，從而測(ce)(ce)知物品中(zhong)(zhong)含有何種(zhong)元素(su)。這種(zhong)技術被廣泛地(di)應用于空氣(qi)污染、水污染、食(shi)品衛(wei)生(sheng)、金屬工業等的(de)(de)檢測(ce)(ce)中(zhong)(zhong)。
將復色光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)離成光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)學儀(yi)(yi)(yi)器(qi)。光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)有多種類(lei)型(xing)，除在可見光(guang)(guang)(guang)(guang)波段使用的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)外(wai)(wai)，還有紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)和紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)。按色散元(yuan)件的(de)(de)不(bu)同可分(fen)(fen)為棱鏡(jing)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)、光(guang)(guang)(guang)(guang)柵光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)和干涉光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)等(deng)。按探測(ce)方法分(fen)(fen)，有直接用眼觀察的(de)(de)分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)(guang)鏡(jing)，用感光(guang)(guang)(guang)(guang)片記錄(lu)的(de)(de)攝(she)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)，以及用光(guang)(guang)(guang)(guang)電或熱(re)電元(yuan)件探測(ce)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)的(de)(de)分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)度計(ji)等(deng)。單(dan)色儀(yi)(yi)(yi)是通過狹縫(feng)只輸出單(dan)色譜(pu)(pu)線(xian)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)，常與其他分(fen)(fen)析儀(yi)(yi)(yi)器(qi)配合使用。
圖中所示是三(san)棱鏡(jing)(jing)(jing)色(se)譜(pu)(pu)(pu)儀的(de)(de)基本結構。狹(xia)縫(feng)(feng)S與棱鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)主(zhu)截面(mian)(mian)(mian)垂直，放置(zhi)在(zai)透鏡(jing)(jing)(jing)L的(de)(de)物方焦(jiao)面(mian)(mian)(mian)內，感光(guang)(guang)(guang)片(pian)(pian)放置(zhi)在(zai)透鏡(jing)(jing)(jing)L的(de)(de)像(xiang)方焦(jiao)面(mian)(mian)(mian)內。用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)源照(zhao)明(ming)狹(xia)縫(feng)(feng)S，S的(de)(de)像(xiang)成(cheng)(cheng)在(zai)感光(guang)(guang)(guang)片(pian)(pian)上成(cheng)(cheng)為光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)線，由于(yu)(yu)棱鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)色(se)散作用(yong)(yong)，不同波(bo)長的(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)線彼(bi)此分開，就得(de)入射光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)。棱鏡(jing)(jing)(jing)攝譜(pu)(pu)(pu)儀能觀察的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)范(fan)(fan)圍(wei)決定于(yu)(yu)棱鏡(jing)(jing)(jing)等光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)元(yuan)件對光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)吸收(shou)。普(pu)通光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)玻璃只適(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)可見光(guang)(guang)(guang)波(bo)段(duan)，用(yong)(yong)石英可擴(kuo)展到紫外區(qu)，在(zai)紅外區(qu)一般使用(yong)(yong)氯化(hua)鈉、溴化(hua)鉀和氟化(hua)鈣等晶體。普(pu)遍使用(yong)(yong)的(de)(de)反射式光(guang)(guang)(guang)柵光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)范(fan)(fan)圍(wei)取決于(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)柵條紋的(de)(de)設(she)計，可以具有較寬的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)范(fan)(fan)圍(wei)。
表征光譜(pu)儀基(ji)本特性(xing)的(de)參量有光譜(pu)范圍、色(se)(se)散(san)率、帶寬(kuan)和分(fen)(fen)辨(bian)本領(ling)等。基(ji)于干涉原理設計的(de)光譜(pu)儀（如法布里-珀羅干涉儀、傅立(li)葉變換(huan)光譜(pu)儀）具有很高的(de)色(se)(se)散(san)率和分(fen)(fen)辨(bian)本領(ling)，常用于光譜(pu)精(jing)細(xi)結構的(de)分(fen)(fen)析。
根據現代光譜(pu)(pu)(pu)儀器的(de)(de)工作原理(li)，光譜(pu)(pu)(pu)儀可以分為(wei)兩大(da)類：經典光譜(pu)(pu)(pu)儀和新型光譜(pu)(pu)(pu)儀。經典光譜(pu)(pu)(pu)儀器是建立在(zai)(zai)空間(jian)色散原理(li)上的(de)(de)儀器；新型光譜(pu)(pu)(pu)儀器是建立在(zai)(zai)調制(zhi)(zhi)原理(li)上的(de)(de)儀器。經典光譜(pu)(pu)(pu)儀器都(dou)是狹縫光譜(pu)(pu)(pu)儀器。調制(zhi)(zhi)光譜(pu)(pu)(pu)儀是非空間(jian)分光的(de)(de)，它采用圓孔進光。
根(gen)據色(se)散組件的分光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)原理，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)器可(ke)分為：棱鏡(jing)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)，衍射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)和干(gan)涉光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學多道分析儀(yi)OMA(OpticalMulti-channelAnalyzer)是近(jin)十幾年出(chu)現的采(cai)用(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子探(tan)測(ce)(ce)器(CCD)和計算機(ji)控制(zhi)的新型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)分析儀(yi)器，它集信(xin)息(xi)采(cai)集，處理，存儲諸功能于(yu)(yu)一(yi)體。由于(yu)(yu)OMA不(bu)再使(shi)用(yong)感(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)乳膠，避免和省去了(le)(le)暗室處理以及(ji)之后的一(yi)系列繁瑣處理，測(ce)(ce)量(liang)(liang)工(gong)作，使(shi)傳統的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術發(fa)生了(le)(le)根(gen)本的改變，大大改善了(le)(le)工(gong)作條件，提高(gao)了(le)(le)工(gong)作效率；使(shi)用(yong)OMA分析光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)，測(ce)(ce)量(liang)(liang)準確迅速，方便，且靈敏(min)度高(gao)，響(xiang)應時間(jian)快，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)分辨率高(gao)，測(ce)(ce)量(liang)(liang)結果可(ke)立即從(cong)顯示屏(ping)上讀出(chu)或由打印(yin)機(ji)，繪圖儀(yi)輸出(chu)。它己被(bei)廣泛使(shi)用(yong)于(yu)(yu)幾乎所有(you)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)，分析及(ji)研究工(gong)作中，特(te)別適(shi)應于(yu)(yu)對微弱信(xin)號，瞬變信(xin)號的檢測(ce)(ce)。
一臺典型的光(guang)譜儀(yi)主要(yao)由一個(ge)光(guang)學平臺和一個(ge)檢測(ce)系(xi)統組成。包括以下幾個(ge)主要(yao)部分(fen)：
1.入射(she)狹縫:在入射(she)光的照射(she)下形成光譜儀成像(xiang)系統(tong)的物點。
2.準(zhun)直(zhi)(zhi)元件(jian)(jian):使狹縫(feng)發出的光(guang)線(xian)變為平行光(guang)。該準(zhun)直(zhi)(zhi)元件(jian)(jian)可以是(shi)一獨立的透鏡(jing)(jing)、反(fan)射鏡(jing)(jing)、或直(zhi)(zhi)接集成在色(se)散元件(jian)(jian)上(shang)，如凹面光(guang)柵光(guang)譜儀中(zhong)的凹面光(guang)柵。
3.色散元件(jian):通(tong)常采用(yong)光柵，使光信號在(zai)空間上按波長分散成為(wei)多條光束。
4.聚(ju)焦(jiao)元件:聚(ju)焦(jiao)色(se)散后的光束，使其在(zai)焦(jiao)平面上形成一(yi)系列入射狹(xia)縫的像(xiang)，其中每一(yi)像(xiang)點(dian)對(dui)應(ying)于一(yi)特(te)定波(bo)長。
5.探測(ce)(ce)器(qi)(qi)陣(zhen)(zhen)列：放置于焦平(ping)面(mian)，用于測(ce)(ce)量(liang)各波長像(xiang)點的光強(qiang)度。該探測(ce)(ce)器(qi)(qi)陣(zhen)(zhen)列可以是CCD陣(zhen)(zhen)列或其它種類的光探測(ce)(ce)器(qi)(qi)陣(zhen)(zhen)列。
光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)的(de)種類很多(duo)，分類方法也很多(duo)，根據光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)所采用的(de)分解光(guang)譜(pu)(pu)(pu)的(de)原理(li)(li)，可以將其分成(cheng)兩大類：經典光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)和新(xin)型光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)。經典光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)是(shi)建立在(zai)空間(jian)色散（分光(guang)）原理(li)(li)上(shang)的(de)儀(yi)(yi)器(qi)；新(xin)型光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)是(shi)建立在(zai)調制(zhi)(zhi)原理(li)(li)上(shang)的(de)儀(yi)(yi)器(qi)，故又稱(cheng)為調制(zhi)(zhi)光(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)。
經典(dian)光譜(pu)儀(yi)依(yi)據其色散原理可將儀(yi)器分為：棱鏡(jing)光譜(pu)儀(yi)、衍射光柵光譜(pu)儀(yi)、干涉光譜(pu)儀(yi)。
光(guang)譜(pu)(pu)儀應用(yong)很廣，在農業(ye)、天(tian)文、汽車、生(sheng)物、化(hua)學、鍍(du)膜(mo)、色度(du)計量(liang)(liang)(liang)(liang)、環境(jing)檢(jian)測(ce)(ce)、薄膜(mo)工業(ye)、食品、印刷、造(zao)紙、拉曼光(guang)譜(pu)(pu)、半導體工業(ye)、成分檢(jian)測(ce)(ce)、顏色混合及匹配、生(sheng)物醫學應用(yong)、熒(ying)光(guang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)、寶石成分檢(jian)測(ce)(ce)、氧(yang)濃(nong)度(du)傳感器(qi)、真空室鍍(du)膜(mo)過程監控(kong)、薄膜(mo)厚度(du)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)、LED測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)、發射光(guang)譜(pu)(pu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)、紫外/可見吸收(shou)光(guang)譜(pu)(pu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)、顏色測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)等領(ling)域應用(yong)廣泛。
光(guang)(guang)譜儀(yi)的(de)(de)(de)透射(she)率(lv)或(huo)它的(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)可用輔助單(dan)色儀(yi)裝(zhuang)置來(lai)測定(ding)。在可見(jian)和近紫外實現(xian)這些測量(liang)沒有任(ren)何困難。測量(liang)通過第一個單(dan)色儀(yi)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)通量(liang)，緊接著測量(liang)通過兩個單(dan)色儀(yi)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)通量(liang)，以這種方式來(lai)確(que)定(ding)第二(er)個單(dan)色儀(yi)的(de)(de)(de)透射(she)率(lv)。
絕(jue)對(dui)(dui)(dui)測(ce)量(liang)需要知道單色(se)儀的(de)絕(jue)對(dui)(dui)(dui)透射(she)率：對(dui)(dui)(dui)于相(xiang)對(dui)(dui)(dui)測(ce)量(liang)，以各(ge)種波長處的(de)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)單位可以測(ce)量(liang)透射(she)率。真空紫外線(xian)的(de)這(zhe)些(xie)測(ce)量(liang)有(you)相(xiang)當大的(de)實驗(yan)困難(nan)，因(yin)此(ci)通(tong)常使用輔助單色(se)儀。在各(ge)種入射(she)角的(de)情況(kuang)下分(fen)別測(ce)量(liang)衍射(she)光(guang)柵的(de)效(xiao)率。在許多實驗(yan)步(bu)驟中已成功地避免了校準上的(de)困難(nan)。
曾經研究過光柵效率與波(bo)長(chang)、入(ru)射角(jiao)、鍍層(ceng)厚度、鍍層(ceng)材料(liao)以及其(qi)它因素的(de)(de)關系。所有這些(xie)測量都指出，在許多情況下能(neng)量損失是非常顯著(zhu)的(de)(de)，并且光柵的(de)(de)效率低于(yu)1%，光柵的(de)(de)不同部分可能(neng)有明顯不同的(de)(de)效率。
