色差儀的光譜帶寬分析可以對(duì)色差儀的光譜特性進(jìn)行評(píng)估。分析過程中，需要對(duì)光譜帶寬進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。

色差儀的光譜分析

在光學(xué)中，色差儀是通過測(cè)量物體的發(fā)出或反射的光束的顏色來檢測(cè)和分類物體的。光譜帶寬是指不同波長(zhǎng)的光在一定時(shí)間內(nèi)所占的帶寬。對(duì)于色差儀的光譜帶寬分析，首先要明確不同波長(zhǎng)的光在色差儀中所占的帶寬。然后，分析色差儀測(cè)量出來的數(shù)據(jù)，得出相應(yīng)的光譜數(shù)據(jù)。最后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出結(jié)論。

光譜是所有顏色檢測(cè)設(shè)備研發(fā)的基礎(chǔ)，光譜直接決定色譜的變化，同時(shí)也決定儀器的使用方向和使用范圍。色差儀也不例外，一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)色差儀可以測(cè)量什么物質(zhì)、在什么環(huán)境下測(cè)量都與光譜有關(guān)，客戶在選擇色差儀時(shí)也要注意儀器的光譜分布和光譜曲線，這是色差儀的一項(xiàng)重要性能。

我們現(xiàn)在設(shè)定光源是連續(xù)的，儀器的光譜帶寬就是值能夠被分開的光譜的間距，這個(gè)間距的大小直接決定了儀器的分辨率，像是色差儀這樣的儀器光譜的帶寬直接決定了儀器可以測(cè)量產(chǎn)品的范圍。儀器光譜帶寬取決于多種因素，包括光柵的寬度。系統(tǒng)成像的偏差、探測(cè)器的空間分辨卡以及入口狹縫和出口狹縫的寬的等等。
現(xiàn)在我們假設(shè)使用一臺(tái)光譜儀來測(cè)量?jī)x器光源發(fā)出的光譜，如果光源只發(fā)射單色波長(zhǎng)，這一信號(hào)被接受后光譜儀開始內(nèi)部分析，那么光譜儀輸出的應(yīng)該等于光源的發(fā)射譜。

但是實(shí)際情況中，光譜儀并不是理論上的理性情況，光譜儀本身也會(huì)對(duì)純單色光產(chǎn)生明顯的光譜展款。單色光展寬為有限寬度的譜線，這個(gè)寬度被稱作“儀器線形” 或者儀器光譜寬度。就像我們前面說每臺(tái)光學(xué)儀器都是存在光譜寬度的。
我們采用更為精密的光柵攝譜儀，我們?cè)谥涝谏顑x行業(yè)中，分光色差儀是精度非常高的這種儀器里面就含有光柵，目的就是為了縮短光譜寬度加大測(cè)量精度。固定光柵攝譜儀的配置分析幾乎為單波長(zhǎng)的光信號(hào)如單模染料激光器的光速，可得到儀器線形。在給定入口和出口狹縫參數(shù)的前提下。根據(jù)待測(cè)單色波長(zhǎng)來設(shè)置光柵的傾斜角度，同時(shí)激光器給出不同的波長(zhǎng)。
分析的結(jié)果就是，光譜帶寬可定義為單色光輸入時(shí)的半高全寬（FWHM）。任何光譜結(jié)構(gòu)均可認(rèn)為是無數(shù)個(gè)不同波長(zhǎng)的單色光之和。因此，儀器線形、實(shí)際光譜和記錄光譜之間存在一定的關(guān)系。
假設(shè)B(l)是待分析光源的真實(shí)光譜。??????????
假設(shè)F(l)是光譜儀記錄下的光譜。
假設(shè)P(l)是儀器線形。
F=B*P(2-18)
記錄光譜F(l)是待測(cè)光譜和儀器線形的卷積。
儀器線形與多個(gè)參數(shù)相關(guān):?
入口狹縫的寬度?
出口狹縫的寬度或者采用多通道探測(cè)器時(shí)單個(gè)像素的大小????
衍射現(xiàn)象???
成像偏差?
系統(tǒng)組件的質(zhì)量和準(zhǔn)直情況?
每個(gè)影響參數(shù)可以用一個(gè)特殊函數(shù)Pi(l)來表達(dá)，每個(gè)函數(shù)在忽略其他參數(shù)的情況下得到。綜合的儀器線形P(l)是這些單個(gè)函數(shù)的總卷積。
P（λ）=P1（λ）*P2（λ）*……*Pn（λ）（2-19）
通過光譜寬度分析來更了解色差儀的光譜寬度與儀器精度和測(cè)量范圍的關(guān)系，更方便用戶在選擇不同型號(hào)色差儀參考規(guī)格參數(shù)。

光譜帶寬對(duì)色差儀性能的影響

眾所周知,色差儀的性能取決于其光譜帶寬。對(duì)于一款色差儀而言,其光譜帶寬越寬,其測(cè)量精度就越高。因此,對(duì)于想要購(gòu)買一款高精度的色差儀的用戶來說,光譜帶寬是一個(gè)非常重要的參數(shù)。

在選擇一款合適的色差儀時(shí),用戶需要考慮到光譜帶寬這一參數(shù)。與其他參數(shù)相比,光譜帶寬對(duì)于性能的影響相對(duì)來說是更加微妙的。因此,在進(jìn)行選擇之前,用戶必須對(duì)這一參數(shù)有充分的了解。

與色差儀原理有關(guān)的光譜知識(shí)

色差儀測(cè)量原理離不開光譜特性，光譜和色譜相互作用才能最終測(cè)量出產(chǎn)品的顏色信息。關(guān)于光譜的問題我們前面也說了一些，這里我們主要介紹一下四大光譜知識(shí)。四大光譜也是我們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)可以預(yù)到的光譜知識(shí)，一些比較高深復(fù)雜的光學(xué)理論還是留給科學(xué)家探討研究吧，我們只要知道我們平時(shí)常用的知識(shí)就好。

波粒二象性

光具有波粒二象性這種說明大家應(yīng)該不陌生，像色差儀這樣光學(xué)檢測(cè)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量都因?yàn)楣獯嬖谶@個(gè)特性。波粒二象性公式E=hν=hc/λ,λ=c/ν,V=1/ λ。

首先我們要了解分子總的能量E的組成，它包括E平動(dòng)能，電子運(yùn)動(dòng)能E電、分子振動(dòng)能量E振和分子轉(zhuǎn)動(dòng)能量E轉(zhuǎn)。電磁波（光波）照射在物質(zhì)上，分子吸收一部分輻射能量，但是這種吸收是量化的，即只要吸收某些特定頻率的輻射，吸收的能量可以激發(fā)電子到較高的能級(jí)或分子振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，從而產(chǎn)生特征的分子吸收光譜。其中電子能級(jí)差最大、振動(dòng)能級(jí)差次之，轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差最小。只有恰好等于某個(gè)能級(jí)差時(shí)，分子才能吸收。?

現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)一下什么是四大光譜，它們的范圍是多大，它們的作用是什么。

①紫外光譜法：波長(zhǎng)在200—400nm的近紫外光，激發(fā)n及π電子躍遷?

②紅外光譜法：波長(zhǎng)在2.5—15μm激發(fā)振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)?

③核磁共振波譜法：波長(zhǎng)在無線電波1—1000m激發(fā)原子核自旋能級(jí)。?

④質(zhì)譜不同于以上三譜，不屬于吸收光譜。它不是描述一個(gè)分子吸收不同波長(zhǎng)電磁波的能力，而是記錄化合物蒸汽在高真空系統(tǒng)中，受到能量很小的電子束轟擊后生成碎片正離子的情況。?

光吸收定律?

透射率T=透射光/入射光＝I/I0，吸光度A＝-logT=εbc(L-B定律)

物質(zhì)吸收譜帶的特征?

主要特征：位置(波長(zhǎng))及強(qiáng)度(幾率)

?1、分子軌道形成與ζ,π及n軌道。?

處在分子軌道中的價(jià)電子主要涉及ζ，π，n，價(jià)電子的躍遷產(chǎn)生uv：ζ→ζ* π→π* n→n* 其能量次序大致為ζ＜π＜n＜π*＜ζ*據(jù)此，可以比較不同類型能級(jí)躍遷所需能量的大小，以及與吸收峰波長(zhǎng)的關(guān)系。?

2、電子能級(jí)和躍遷類型?

ζ→δ* 200nm以下，遠(yuǎn)紅外區(qū)，飽和碳?xì)浠衔铮纾珻H4λmax＝125nm。?

n→π* 200－400nm，近紅外區(qū)，適用于含雜原子的雙鍵或雜原子上的孤電子對(duì)與碳上π電子形成p-π共軛，R帶λmax＝310nm。

π→π* 乙烯型E帶，E1λmax＝184nm ，E2λmax＝204nm ；丁二烯型K帶，λmax＝217nm 苯型B帶λmax＝256nm。?

n→ζ* 200nm左右，含雜原子O，S，N，Br，I等類型的飽和化合物。例如，CH3OHλmax＝183nm。?

3、助色團(tuán)及其對(duì)光譜的影響?

助色團(tuán)—OH，—OR，—NHR，—SH，—SR，—Cl，—Br，—I以及烷基等。烷基斥電基，藍(lán)移；p-π共軛，紅移。 5、溶劑極性影響。

光學(xué)知識(shí)太過復(fù)雜只是表面了解的信息量已經(jīng)非常大，要想具體學(xué)習(xí)和分析是非常大的工作量，所以我們?cè)谑褂蒙顑x的過場(chǎng)中只要簡(jiǎn)單知道他是光譜和色譜以及光電二極管處理器等多種電子元?dú)饧M成的一種精密儀器。

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