紫外可见分光光度计(UV)

主题:【讨论】关于狭缝宽度和光谱带宽的关系???

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夕阳
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对于版主这个论题,Zam0825、UV-Vis、Zeno等几位版友解释的基本正确,只是内容不太集中;今天、应版主要求,与一位分光光度计生产厂家的光路专业设计师联系上,并就本论题做了网上交流,他简明扼要地将这一问题做了阐述(为了适应广大版友的口味,没有涉及复杂的计算公式);为此、我将他的阐述内容做了整理,特此以飨给广大版友:
分光光度计的光谱带宽【Spectal Bandpass】是以“纳米”为单位。带宽实际上就是仪器光谱(波长)的分辨率,表示单色光的纯度。 
  仪器内的狭缝【Slit】宽度和带宽有一定的关系,但不是决定因数,决定仪器带宽的是光栅的色散率(单位长度光栅的刻划条数)和单色器的尺寸(光栅到狭缝的距离)。当光栅的色散率和单色器的尺寸固定时,狭缝越小,仪器的带宽越小。当然这种小不是无限的,有一个极限值。这个极限值受到光栅的色散率和单色器的尺寸限制。 
  所以说狭缝宽度和带宽是两个不同的概念。 
  仪器的狭缝宽度范围一般是零点零几个毫米到几个毫米。 而仪器的光谱带宽都是以nm为单位。至于狭缝的宽度,则是制造商的事,和使用者无关。使用者只需关心带宽指标即可,因为这项指标将关系到此仪器能否适用于某些样品的测试。
在狭缝档位可调整的光谱仪器里许多仪器厂商将【Spectal Bandpass】光谱带宽这一项功能标称为【Slit】,即狭缝,而且单位也是nm,这从严格的意义上讲是不准确的。但按照通俗的讲法此种称谓也可以,【Slit】称谓实质上是省略了“不同的狭缝档位所对应的光谱带宽是多少nm”这样一个概念。因此、【Slit】的称谓的目的是告诉使用者某某挡位狭缝对应什么样的光谱带宽,而不是要告诉用户狭缝本身的宽度是多少(这对使用者来说是没有意义的)
有人问、仪器的带宽与单色器的带宽是一个概念吗?其实仪器的带宽就是由单色器的设计水平来决定的,因此一般没有单色器带宽这一说法。
  仪器的带宽是由光栅的色散率和单色器的尺寸来决定的,这决定了这种仪器的最高分辨率(我们撇开能量是否满足等等其他问题)。当高分辨率决定(达到)以后,我们也可以不需要一直使用最高分辨率。
对于可变狭缝档位的仪器而言,对应于最小狭缝挡位的带宽一般接近于(考虑到加工及装配误差)单色器的设计分辨率。
使用什么样的带宽,由使用者的样品性质决定。使用小带宽时,优点是读数准确,分辨率高。缺点是噪声大,动态范围测量小。
  打个比方500W象素的照相机拍摄,最大可以产生几兆大小的文件。也可以产生几十K的文件。当我只需拍个方盒子,我更本没有必要使用500W象素,那么大的文件传输有麻烦,但是我要看清盒子的边角上的细节时,就必须要最求清晰了。
简单的说也就是:单色器设计所决定了最小带宽,狭缝宽度的改变只能将带宽在最小基础上放宽。
初学者&九点虎
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非常感谢anping老师的细致讲解,俺已经都抄下来了,回去理解理解
hs0608
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auto1235
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那么是不是仪器的光栅刻线越多越好呢?
仪器里面都有入射狭缝和出射狭缝,是不是作用都一样呢?
光栅与狭缝之间的距离是不是越大越好呢?
对于1nm和2nm的狭缝在不同的应用上应该如何选择呢?
lmw10000
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原文由 夕阳无限(anping) 发表:
对于版主这个论题,Zam0825、UV-Vis、Zeno等几位版友解释的基本正确,只是内容不太集中;今天、应版主要求,与一位分光光度计生产厂家的光路专业设计师联系上,并就本论题做了网上交流,他简明扼要地将这一问题做了阐述(为了适应广大版友的口味,没有涉及复杂的计算公式);为此、我将他的阐述内容做了整理,特此以飨给广大版友:
分光光度计的光谱带宽【Spectal Bandpass】是以“纳米”为单位。带宽实际上就是仪器光谱(波长)的分辨率,表示单色光的纯度。 
  仪器内的狭缝【Slit】宽度和带宽有一定的关系,但不是决定因数,决定仪器带宽的是光栅的色散率(单位长度光栅的刻划条数)和单色器的尺寸(光栅到狭缝的距离)。当光栅的色散率和单色器的尺寸固定时,狭缝越小,仪器的带宽越小。当然这种小不是无限的,有一个极限值。这个极限值受到光栅的色散率和单色器的尺寸限制。 
  所以说狭缝宽度和带宽是两个不同的概念。 
  仪器的狭缝宽度范围一般是零点零几个毫米到几个毫米。 而仪器的光谱带宽都是以nm为单位。至于狭缝的宽度,则是制造商的事,和使用者无关。使用者只需关心带宽指标即可,因为这项指标将关系到此仪器能否适用于某些样品的测试。
在狭缝档位可调整的光谱仪器里许多仪器厂商将【Spectal Bandpass】光谱带宽这一项功能标称为【Slit】,即狭缝,而且单位也是nm,这从严格的意义上讲是不准确的。但按照通俗的讲法此种称谓也可以,【Slit】称谓实质上是省略了“不同的狭缝档位所对应的光谱带宽是多少nm”这样一个概念。因此、【Slit】的称谓的目的是告诉使用者某某挡位狭缝对应什么样的光谱带宽,而不是要告诉用户狭缝本身的宽度是多少(这对使用者来说是没有意义的)
有人问、仪器的带宽与单色器的带宽是一个概念吗?其实仪器的带宽就是由单色器的设计水平来决定的,因此一般没有单色器带宽这一说法。
  仪器的带宽是由光栅的色散率和单色器的尺寸来决定的,这决定了这种仪器的最高分辨率(我们撇开能量是否满足等等其他问题)。当高分辨率决定(达到)以后,我们也可以不需要一直使用最高分辨率。
对于可变狭缝档位的仪器而言,对应于最小狭缝挡位的带宽一般接近于(考虑到加工及装配误差)单色器的设计分辨率。
使用什么样的带宽,由使用者的样品性质决定。使用小带宽时,优点是读数准确,分辨率高。缺点是噪声大,动态范围测量小。
  打个比方500W象素的照相机拍摄,最大可以产生几兆大小的文件。也可以产生几十K的文件。当我只需拍个方盒子,我更本没有必要使用500W象素,那么大的文件传输有麻烦,但是我要看清盒子的边角上的细节时,就必须要最求清晰了。
简单的说也就是:单色器设计所决定了最小带宽,狭缝宽度的改变只能将带宽在最小基础上放宽。
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原文由 夕阳无限(anping) 发表:
对于版主这个论题,Zam0825、UV-Vis、Zeno等几位版友解释的基本正确,只是内容不太集中;今天、应版主要求,与一位分光光度计生产厂家的光路专业设计师联系上,并就本论题做了网上交流,他简明扼要地将这一问题做了阐述(为了适应广大版友的口味,没有涉及复杂的计算公式);为此、我将他的阐述内容做了整理,特此以飨给广大版友:
分光光度计的光谱带宽【Spectal Bandpass】是以“纳米”为单位。带宽实际上就是仪器光谱(波长)的分辨率,表示单色光的纯度。 
  仪器内的狭缝【Slit】宽度和带宽有一定的关系,但不是决定因数,决定仪器带宽的是光栅的色散率(单位长度光栅的刻划条数)和单色器的尺寸(光栅到狭缝的距离)。当光栅的色散率和单色器的尺寸固定时,狭缝越小,仪器的带宽越小。当然这种小不是无限的,有一个极限值。这个极限值受到光栅的色散率和单色器的尺寸限制。 
  所以说狭缝宽度和带宽是两个不同的概念。 
  仪器的狭缝宽度范围一般是零点零几个毫米到几个毫米。 而仪器的光谱带宽都是以nm为单位。至于狭缝的宽度,则是制造商的事,和使用者无关。使用者只需关心带宽指标即可,因为这项指标将关系到此仪器能否适用于某些样品的测试。
在狭缝档位可调整的光谱仪器里许多仪器厂商将【Spectal Bandpass】光谱带宽这一项功能标称为【Slit】,即狭缝,而且单位也是nm,这从严格的意义上讲是不准确的。但按照通俗的讲法此种称谓也可以,【Slit】称谓实质上是省略了“不同的狭缝档位所对应的光谱带宽是多少nm”这样一个概念。因此、【Slit】的称谓的目的是告诉使用者某某挡位狭缝对应什么样的光谱带宽,而不是要告诉用户狭缝本身的宽度是多少(这对使用者来说是没有意义的)
有人问、仪器的带宽与单色器的带宽是一个概念吗?其实仪器的带宽就是由单色器的设计水平来决定的,因此一般没有单色器带宽这一说法。
  仪器的带宽是由光栅的色散率和单色器的尺寸来决定的,这决定了这种仪器的最高分辨率(我们撇开能量是否满足等等其他问题)。当高分辨率决定(达到)以后,我们也可以不需要一直使用最高分辨率。
对于可变狭缝档位的仪器而言,对应于最小狭缝挡位的带宽一般接近于(考虑到加工及装配误差)单色器的设计分辨率。
使用什么样的带宽,由使用者的样品性质决定。使用小带宽时,优点是读数准确,分辨率高。缺点是噪声大,动态范围测量小。
  打个比方500W象素的照相机拍摄,最大可以产生几兆大小的文件。也可以产生几十K的文件。当我只需拍个方盒子,我更本没有必要使用500W象素,那么大的文件传输有麻烦,但是我要看清盒子的边角上的细节时,就必须要最求清晰了。
简单的说也就是:单色器设计所决定了最小带宽,狭缝宽度的改变只能将带宽在最小基础上放宽。





请问anping老师:如果在论文里说原子吸收分光光度计仪器参数,写光谱带宽是0.4nm,这样有没有错误呢?
zhaoyp
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楼主用的2550是光栅型分光光度计,其狭缝宽度和光谱带宽存在确定的关系。首先,单色器的布局有一个线色散率,它与光栅的角色散率和单色器的成像焦距有关,为乘积关系。而狭缝的几何宽度与线色散率的倒数之乘积就为单色器输出的光谱带宽。可见,仪器的光谱带宽由光栅角色散率、焦距和狭缝宽度共同决定。
另外,能否知道楼主哪个单位?
zhaoyp
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楼主用的2550是光栅型分光光度计,其狭缝宽度和光谱带宽存在确定的关系。首先,单色器的布局有一个线色散率,它与光栅的角色散率和单色器的成像焦距有关,为乘积关系。而狭缝的几何宽度与线色散率的倒数之乘积就为单色器输出的光谱带宽。可见,仪器的光谱带宽由光栅角色散率、焦距和狭缝宽度共同决定。
另外,能否知道楼主哪个单位,可以交流一下?
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原文由 zhaoyp(zhaoyp) 发表:
楼主用的2550是光栅型分光光度计,其狭缝宽度和光谱带宽存在确定的关系。首先,单色器的布局有一个线色散率,它与光栅的角色散率和单色器的成像焦距有关,为乘积关系。而狭缝的几何宽度与线色散率的倒数之乘积就为单色器输出的光谱带宽。可见,仪器的光谱带宽由光栅角色散率、焦距和狭缝宽度共同决定。
另外,能否知道楼主哪个单位?

谢谢您,已经站短了,认识您这个朋友很高兴,哈哈
hhx1985_2008
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又见安平老师的文章了,果然篇篇是经典啊,再次受教了。琢磨光谱带宽很久了,今天算了懂了一点了!
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