什么是单色仪？

单色仪是一种将多色光（例如太阳光或来自灯的光）分成一系列单独波长（单色光）并允许选择这些单独波长的窄带的光学设备。然后将所需波长的光引导到样品和检测器或光学系统的其他组件上。

图1：单色仪的原理

单色仪的原理

将光分离成各个波长分量的过程称为色散。 具有此属性的元素称为分散元素。 为了选择这些波长的窄带，可以使用狭缝来阻挡不需要的波长。 缝隙越窄，波长带宽越窄。 光栅由色散元件，入射狭缝，产生类似于日光的平行光束的反射镜，出射狭缝和提取单色光的反射镜组成。

通过固定狭缝并旋转色散元件，可以改变色散光的方向，从而改变所产生的单色光的颜色：如您在上图中的图1所示，色散元件的位置会导致橘红色光从狭缝中射出，而色散元件在下面板中旋转，使得从狭缝中射出的光为青色。 

单色仪的不同类型

根据使用的色散元件的类型和系统的光学配置，单色仪可以分为不同的类型：

棱镜单色仪

棱镜单色仪中的色散元件是棱镜。 棱镜具有很高的光效率，不会产生高阶光，并且杂散光非常小。 但是，色散取决于波长（对于UV较高，对于IR较低）和温度。

图2：Czerny-Turner单色仪的示意图

光栅单色仪

光栅单色仪中的色散元件是反射衍射光栅。 它为所有波长提供恒定的色散，并且对温度的依赖性低。 它们产生相对大量的散射光，并需要使用滤光片来阻挡更高阶的光。 由于其优异的色散特性，衍射光栅经常用于现代仪器中。

Czerny-Turner单色仪是用于微孔板读数仪和分光光度计的最受欢迎的设计。 这种类型的单色仪使用曲面反射镜，以便从反射镜反射的光被准直到狭缝之外（图2）。

单色仪的应用

单色仪通常用于测量设备，例如光谱仪和微孔板读数仪。 它们是在一系列检测技术（例如吸收光和荧光强度）中用于波长选择的流行设备。