紫外可見分光光度計平面反射衍射光柵的光譜特性
來源：上海譜元儀器有限公司
2022年04月24日 08:52
下面簡單討論一下使用最多的平面反射衍射光柵的光譜特性。
a．光柵光譜的多級次性：經(jīng)棱鏡色散后形成的光譜，只是按波長次序排列成一個單一的光譜。而經(jīng)衍射光柵色散后形成的光譜，所有級次光譜的總和。同一塊光柵對同一束入射復(fù)合光可在不同位置形成一系列不同級次的光譜；在m-0兩側(cè)有對稱分布的正級次光譜和負(fù)級次光譜。因此，光柵光譜的多級次性是原理性的、是本質(zhì)的，是不可避免的。光柵的這個特性，將對光柵的應(yīng)用產(chǎn)生許多相應(yīng)的問題，它會直接對紫外可見分光光度計的光譜分辨率和光譜的檢測造成困難，這是所有紫外可見分光光度計的設(shè)計者、制造者、使用者必須重視的問題。
b．光柵光譜的級次重疊：即衍射光柵在同一位置有不同級次的不同波長的）1譜線。在寬波段范圍內(nèi)進行高分辨率光譜研究或光譜分析工作時，光柵光譜的級次重疊是非常明顯的，必須采取有力的措施，把不需要的波段隔離掉或濾掉；例如采用前置單色器、采用相應(yīng)波段的濾光片等。才能避免不需要級次光譜的干擾，才能保證紫外可見分光光度計的分辨率和分析測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
c．光柵光譜的勻排性：在衍射角不太大的情況下（如在一級光譜內(nèi)，靠近光柵法線區(qū)域時），不同波長光譜線的位置基本上與其波長值成比例。因此，光柵光譜中的各個波長譜線排列比較均勻，并隨著波長值線性增加或減少，相應(yīng)的光柵光譜線的位置（如離光柵法線的距離）也線性變化。
在棱鏡光譜中，由于不同波長的光線受到不同程度的折射而被色散。而棱鏡材對不同波長的折射率蠻伙縣不與波長成線性的。棱鏡材料在短波方向的折射率的變化要比長波區(qū)的變化大得多。因此，棱鏡光譜中的譜線排列情況是不均勻的。同樣大小的波長差值，相應(yīng)的譜線之間的距離，短波處要大于長波處。因此，我們說棱鏡在紫外區(qū)的色散要比可見、近紅外區(qū)的色散大。所以，有些紫外可見分光光度計（特別是高檔紫外可見分光光度計）都用石英棱鏡作前置單色器，就是這個道理。
光柵光譜的排列比較均勻，不同波長區(qū)中同樣波長差的兩根譜線之間的距離變化不太大。光柵光譜的勻排性不但使光譜更加整齊、勻稱，而且對定性分析時初步判斷、估計譜線的波長值等比較方便。
此外，在譜線的波長分布順序方面，光柵與棱鏡也是不同的；在光柵光譜中，波長越長的光線衍射角數(shù)值越大，譜線越偏離光柵法線。在棱鏡光譜中，波長越長的光線，偏向角越小，相應(yīng)的譜線分布越接近入射角方向的位置。
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