单色仪有何作用?

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单色仪(monochromator)是用来将连续光谱分成单色光的器件,通常由一组光学玻璃镜片组成。 它把一个光源的所有颜色分开,得到一系列单色光,可用于分光光度计、光谱分析等仪器中。 在这些应用当中,由于光源的谱线往往很窄,被测量的成分常常只有一条或几条,因此要求单色仪具有很高的分辨力;同时,为了减少测量时的误差,希望单色仪能有很高的工作精度。对于以上两个方面的要求,决定单色仪必须具有高精度的平面透镜和极小的散射元件。 为了达到上述要求,一般采用平板玻璃作基底,在中央放一小块棱镜(一般为方形)。当平行的光束透过棱镜后,就会形成一条狭缝。为了减小衍射的影响,通常使用磨制非常精密的棱镜。 有的单色仪还可在棱镜后面再放置一片透镜,以进一步缩小仪器的尺寸。这种结构称为布喇格(Brewster)结构。

由于单色仪所测量的是单色光,因此无法看到颜色的鲜艳缤纷,这往往会给初学者造成一种错觉,误以为单色视者“只能看见黑与白”。事实上,人眼对色彩的感知能力远比大多数动物要强得多。许多动物都拥有两个视者,而人类则是唯独能够区分三原色的视者之一(另两种视者是鸟类与少数海洋鱼类)——只有三个视者才能真正看清单色光下清晰的细节。所以单色视者在观察色彩时往往是运用其他感觉来补偿视觉上的缺失。例如,当我们听到一首曲子的第一行旋律时,脑海中会立即出现完整的曲调;同样,人们凭借双耳的声音平衡能力来感知周围环境中的声音强度,并且据此迅速判断发声的距离与方向。

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