光(guang)譜儀(yi)(yi)(Spectroscope)是(shi)(shi)將成分(fen)復雜的(de)(de)光(guang)分(fen)解為光(guang)譜線(xian)的(de)(de)科學(xue)儀(yi)(yi)器(qi)，由棱鏡或衍(yan)射光(guang)柵等(deng)構成，利用光(guang)譜儀(yi)(yi)可測量物(wu)體表面(mian)反射的(de)(de)光(guang)線(xian)。陽光(guang)中的(de)(de)七色光(guang)是(shi)(shi)肉眼能分(fen)的(de)(de)部分(fen)(可見(jian)光(guang))，但若通過(guo)光(guang)譜儀(yi)(yi)將陽光(guang)分(fen)解，按波(bo)長(chang)排列，可見(jian)光(guang)只占光(guang)譜中很(hen)小的(de)(de)范(fan)圍，其余都是(shi)(shi)肉眼無法分(fen)辨的(de)(de)光(guang)譜，如紅外(wai)線(xian)、微波(bo)、紫外(wai)線(xian)、X射線(xian)等(deng)等(deng)。通過(guo)光(guang)譜儀(yi)(yi)對光(guang)信息的(de)(de)抓取、以照相底(di)片顯(xian)(xian)影，或電腦化自動(dong)顯(xian)(xian)示數(shu)值儀(yi)(yi)器(qi)顯(xian)(xian)示和(he)分(fen)析，從而測知物(wu)品中含(han)有何(he)種元素。這種技術被廣泛地應用于空氣污染、水污染、食品衛生、金屬工(gong)業等(deng)的(de)(de)檢測中。
將復色光(guang)(guang)(guang)(guang)分離成光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)的光(guang)(guang)(guang)(guang)學儀(yi)(yi)器。光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)有多種類型，除在可見(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)波段(duan)使用(yong)(yong)的光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)外，還有紅外光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)和(he)紫外光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)。按色散元(yuan)件的不同可分為棱鏡光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)、光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)和(he)干涉光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)等。按探測(ce)方(fang)法(fa)分，有直(zhi)接用(yong)(yong)眼(yan)觀察的分光(guang)(guang)(guang)(guang)鏡，用(yong)(yong)感光(guang)(guang)(guang)(guang)片記(ji)錄的攝譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)，以及(ji)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)電或熱(re)電元(yuan)件探測(ce)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)的分光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)度(du)計等。單(dan)色儀(yi)(yi)是通過狹(xia)縫只輸出單(dan)色譜(pu)(pu)(pu)(pu)線的光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)器，常與(yu)其他(ta)分析儀(yi)(yi)器配合使用(yong)(yong)。
圖中所示是三棱鏡(jing)色(se)譜儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)基本結(jie)構。狹縫(feng)(feng)S與棱鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)主截(jie)面垂直，放(fang)置(zhi)在(zai)透鏡(jing)L的(de)(de)(de)(de)(de)物方(fang)焦面內，感光(guang)(guang)(guang)片放(fang)置(zhi)在(zai)透鏡(jing)L的(de)(de)(de)(de)(de)像(xiang)方(fang)焦面內。用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)源照明(ming)狹縫(feng)(feng)S，S的(de)(de)(de)(de)(de)像(xiang)成在(zai)感光(guang)(guang)(guang)片上成為光(guang)(guang)(guang)譜線，由于(yu)棱鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)色(se)散(san)作用(yong)(yong)，不同波(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)譜線彼(bi)此分開，就得入(ru)射光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜。棱鏡(jing)攝譜儀(yi)能觀察(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜范(fan)圍決(jue)定(ding)于(yu)棱鏡(jing)等光(guang)(guang)(guang)學元件對光(guang)(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)。普通光(guang)(guang)(guang)學玻璃只適(shi)用(yong)(yong)于(yu)可見光(guang)(guang)(guang)波(bo)段，用(yong)(yong)石(shi)英可擴(kuo)展到紫外區，在(zai)紅外區一般使用(yong)(yong)氯(lv)化鈉(na)、溴化鉀和氟化鈣等晶體。普遍使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)射式光(guang)(guang)(guang)柵光(guang)(guang)(guang)譜儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜范(fan)圍取決(jue)于(yu)光(guang)(guang)(guang)柵條紋的(de)(de)(de)(de)(de)設計，可以(yi)具(ju)有較寬的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜范(fan)圍。
表征光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)基本特(te)性(xing)的(de)參量有光(guang)譜(pu)范圍、色(se)散率(lv)、帶寬和分(fen)辨本領(ling)等。基于干涉原(yuan)理設計的(de)光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)（如法布里(li)-珀(po)羅干涉儀(yi)(yi)、傅立(li)葉(xie)變換光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)）具有很高(gao)的(de)色(se)散率(lv)和分(fen)辨本領(ling)，常用于光(guang)譜(pu)精細結構的(de)分(fen)析。
根據現代光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)工作原理(li)，光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)可以分為(wei)兩大類：經(jing)典光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)和新型光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)。經(jing)典光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)是(shi)(shi)建(jian)立在空間(jian)色散原理(li)上的(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)；新型光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)是(shi)(shi)建(jian)立在調制原理(li)上的(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)。經(jing)典光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)都是(shi)(shi)狹縫光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)。調制光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)是(shi)(shi)非空間(jian)分光(guang)的(de)(de)，它采用圓孔進光(guang)。
根據(ju)色散組件(jian)的(de)(de)分(fen)光(guang)(guang)(guang)(guang)原理，光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)器(qi)可(ke)分(fen)為：棱鏡(jing)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)，衍(yan)射光(guang)(guang)(guang)(guang)柵光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)和干涉光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)。光(guang)(guang)(guang)(guang)學多道分(fen)析(xi)儀(yi)OMA(OpticalMulti-channelAnalyzer)是(shi)近十幾年(nian)出(chu)現的(de)(de)采用光(guang)(guang)(guang)(guang)子探測(ce)器(qi)(CCD)和計算機控制的(de)(de)新型光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)器(qi)，它(ta)集信(xin)息采集，處(chu)理，存儲諸功能于一(yi)體。由于OMA不再使(shi)用感光(guang)(guang)(guang)(guang)乳膠(jiao)，避免和省去了(le)(le)暗室處(chu)理以及之后的(de)(de)一(yi)系列繁瑣處(chu)理，測(ce)量工作，使(shi)傳統的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術發(fa)生(sheng)了(le)(le)根本的(de)(de)改(gai)變，大(da)大(da)改(gai)善了(le)(le)工作條件(jian)，提(ti)高(gao)了(le)(le)工作效率；使(shi)用OMA分(fen)析(xi)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)，測(ce)量準(zhun)確迅(xun)速，方(fang)便(bian)，且靈敏(min)度(du)高(gao)，響應(ying)時(shi)間快，光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)分(fen)辨率高(gao)，測(ce)量結果可(ke)立即從(cong)顯示屏上(shang)讀出(chu)或由打印機，繪圖儀(yi)輸(shu)出(chu)。它(ta)己被(bei)廣(guang)泛使(shi)用于幾乎(hu)所(suo)有的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)測(ce)量，分(fen)析(xi)及研究工作中，特別適應(ying)于對(dui)微弱信(xin)號，瞬變信(xin)號的(de)(de)檢測(ce)。
一臺典型的光譜儀主(zhu)要(yao)(yao)由一個(ge)(ge)光學平臺和一個(ge)(ge)檢測系統組成。包括(kuo)以下幾個(ge)(ge)主(zhu)要(yao)(yao)部分(fen)：
1.入射(she)狹縫:在入射(she)光(guang)的(de)照(zhao)射(she)下形成(cheng)光(guang)譜儀成(cheng)像系統的(de)物點。
2.準(zhun)直(zhi)元(yuan)件:使狹縫發出的(de)光線變為(wei)平行光。該準(zhun)直(zhi)元(yuan)件可以是(shi)一獨立(li)的(de)透鏡、反(fan)射(she)鏡、或直(zhi)接(jie)集成在色散(san)元(yuan)件上，如凹面光柵(zha)光譜儀中的(de)凹面光柵(zha)。
3.色散(san)元(yuan)件:通(tong)常采用(yong)光柵，使光信號(hao)在空間上按波長分散(san)成為多條光束。
4.聚焦元(yuan)件(jian):聚焦色散后的光束，使(shi)其在焦平面上形成一系(xi)列入(ru)射(she)狹(xia)縫的像(xiang)，其中每一像(xiang)點對應于一特(te)定波(bo)長。
5.探測(ce)器陣(zhen)列(lie)：放(fang)置于焦平(ping)面(mian)，用(yong)于測(ce)量各波(bo)長像點的光(guang)強(qiang)度。該探測(ce)器陣(zhen)列(lie)可以是CCD陣(zhen)列(lie)或(huo)其它種(zhong)類的光(guang)探測(ce)器陣(zhen)列(lie)。
光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀的(de)種類(lei)很(hen)多(duo)，分類(lei)方法(fa)也很(hen)多(duo)，根據光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀所采用的(de)分解光(guang)(guang)(guang)譜(pu)的(de)原理(li)，可以將其(qi)分成兩(liang)大類(lei)：經(jing)典(dian)(dian)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀和(he)新型(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀。經(jing)典(dian)(dian)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀是建(jian)立在空間色散（分光(guang)(guang)(guang)）原理(li)上(shang)的(de)儀器(qi)；新型(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀是建(jian)立在調(diao)制原理(li)上(shang)的(de)儀器(qi)，故又稱為調(diao)制光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀。
經典(dian)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)依據(ju)其(qi)色散(san)原理可將儀(yi)器(qi)分為：棱(leng)鏡(jing)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)、衍射(she)光(guang)(guang)柵光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)、干涉光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)。
光譜(pu)儀應(ying)(ying)用(yong)很廣(guang)，在農業、天(tian)文、汽(qi)車、生物(wu)、化(hua)學、鍍膜、色度(du)計量、環境檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)、薄(bo)膜工(gong)(gong)業、食品、印刷、造紙、拉(la)曼光譜(pu)、半導(dao)體工(gong)(gong)業、成分檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)、顏色混合(he)及匹配、生物(wu)醫學應(ying)(ying)用(yong)、熒光測(ce)(ce)(ce)(ce)量、寶石成分檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)、氧濃度(du)傳感器、真空室鍍膜過程(cheng)監控、薄(bo)膜厚度(du)測(ce)(ce)(ce)(ce)量、LED測(ce)(ce)(ce)(ce)量、發射光譜(pu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量、紫(zi)外(wai)/可見吸收光譜(pu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量、顏色測(ce)(ce)(ce)(ce)量等領域應(ying)(ying)用(yong)廣(guang)泛。
光譜儀的(de)透射(she)率(lv)或它的(de)效率(lv)可用輔助(zhu)單(dan)色(se)儀裝置來測(ce)(ce)定(ding)。在可見和近紫(zi)外實現這(zhe)些測(ce)(ce)量沒有任何困(kun)難。測(ce)(ce)量通(tong)過第一個(ge)(ge)單(dan)色(se)儀的(de)光通(tong)量，緊接著測(ce)(ce)量通(tong)過兩個(ge)(ge)單(dan)色(se)儀的(de)光通(tong)量，以(yi)這(zhe)種方式來確定(ding)第二個(ge)(ge)單(dan)色(se)儀的(de)透射(she)率(lv)。
絕(jue)對(dui)測(ce)量需要(yao)知道單(dan)色(se)儀的(de)絕(jue)對(dui)透射率：對(dui)于相對(dui)測(ce)量，以各(ge)種波(bo)長處的(de)相對(dui)單(dan)位可以測(ce)量透射率。真空紫外線的(de)這些測(ce)量有相當大的(de)實(shi)驗(yan)困(kun)難，因(yin)此(ci)通常使(shi)用輔助單(dan)色(se)儀。在(zai)各(ge)種入射角的(de)情況下分別測(ce)量衍射光柵的(de)效率。在(zai)許多實(shi)驗(yan)步驟(zou)中已成功地避免了校準上的(de)困(kun)難。
曾經研究過光柵(zha)效率與波長、入(ru)射角(jiao)、鍍層(ceng)厚度、鍍層(ceng)材料以及其(qi)它因(yin)素(su)的(de)(de)(de)關系。所有(you)這些測量都指(zhi)出，在(zai)許多情(qing)況(kuang)下能量損(sun)失(shi)是非常(chang)顯著的(de)(de)(de)，并(bing)且光柵(zha)的(de)(de)(de)效率低于1%，光柵(zha)的(de)(de)(de)不同部分可能有(you)明顯不同的(de)(de)(de)效率。
