光譜儀(Spectroscope)是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，由棱鏡或衍射光柵等構成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。陽光中的七色光是肉眼能分的部分(可見光)，但若通過光譜儀將陽光分解，按波長排列，可見光只占光譜中很小的范圍，其余都是肉眼無法分辨的光譜，如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素。這種技術被應用于空氣污染、水污染、食品衛生、金屬工業等的檢測中。通過測量樣品對X射線的熒光響應，可以確定樣品中的元素組成和含量，適用于金屬、礦物和合金的分析。北京Arcoptix光譜儀網站

光譜儀在材料學領域的應用非常多樣，它能夠對材料的化學成分、結構和物理特性進行深入分析。光譜儀可以通過測量材料對特定波長光的吸收、發射或散射，可以確定材料中的元素和化合物，以及它們的濃度。例如，傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）能夠分析塑料、橡膠、纖維、涂層和無機非金屬材料中的化學鍵和官能團。也可以用于鑒別聚合物的類型、單體結構、官能團，以及研究聚合物的降解、老化和環境穩定性。在半導體材料分析中光譜儀可以用于確定半導體材料中的摻雜元素類型和濃度，以及缺陷分布等。廣東光纖耦合紅外光源光譜儀測量系統紅外光譜（IR）：分析有機化合物的官能團。

傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）的解析需要特定的實驗技巧和數據分析方法。例如，需要對光譜進行基線校正、去卷積以及二階導數擬合等處理，以確定各個子峰與二級結構的對應關系，并根據各子峰面積百分比計算各部分二級結構含量 。在使用FTIR進行蛋白質二級結構分析時，樣品的制備也是一個關鍵步驟。常用的樣品制備方法包括KBr壓片法，即將蛋白質樣品與KBr混合后壓成薄片，以減少水分子在1640 cm^-1附近吸收對測定的干擾 。FTIR技術具有操作簡單、靈敏度高、分辨率好、掃描速度快、信噪比高等優點，適用于固體樣品和液體樣品的分析。但是，由于水分子在特定波數的吸收干擾，通常需要對樣品進行干燥處理，這可能會增加操作的復雜性 。

近紅外光譜儀的性能和可靠性，主要通過準確度和精密度這兩個關鍵指標來評估：準確度的重要性：準確度反映了測量結果與實際值的接近程度，是確保分析結果真實性的基石。評估準確度的常用方法是利用標準樣品進行校準和驗證。通過校準，確保儀器對已知成分的樣品光譜進行準確測量。進一步的驗證則通過對比一系列不同濃度的標準樣品的測量結果與真實值，使用統計工具如回歸分析和相關系數來量化準確度。精密度的評估：精密度涉及測量結果的重復性和再現性，是評價儀器穩定性和可靠性的重要指標。重復性測試通過在相同條件下對同一樣品進行多次測量，評估結果的一致性。再現性測試則是在不同條件下重復測量，以評估結果的穩定性。方差分析和標準偏差等統計方法，為評估精密度提供了有效的量化手段。其他性能指標：除了準確度和精密度，近紅外光譜儀的性能還可以通過信噪比、線性范圍、靈敏度和分辨率等其他指標來評估。信噪比反映了儀器區分信號與噪聲的能力；線性范圍表示儀器準確測量的濃度區間；靈敏度揭示了儀器對微小變化的響應能力；分辨率則是儀器區分鄰近光譜特征的能力。海洋光學的光譜儀憑借其超快的采集速度和出色的熱穩定性，能夠滿足從實驗室研究到工業生產的多樣化需求。

光譜儀的校準是確保其測量準確性的重要環節，涉及多種專業方法：波長校準：采用具有明確已知波長的標樣，如氣體放電燈或光柵標樣，對光譜儀的波長刻度進行精確校準。通過與這些標樣的光譜特征進行細致比對，可以驗證并調整光譜儀的波長刻度，確保測量結果的波長準確性。強度校準：利用已知光強的標準光源或具有特定反射率的標準樣品，對光譜儀的光強響應進行校準。這一過程通過比對標準樣品的已知光強與光譜儀的測量結果，確保儀器的光強刻度準確無誤。零點校準：在無光照的條件下對光譜儀進行零點校準，以此來消除儀器自身的背景噪聲和信號漂移。這一步驟對于保證測量結果的純凈度和準確性至關重要。溫度校準：鑒于溫度波動可能對光譜儀性能產生影響，進行溫度校準變得尤為必要。通過使用精確的溫度標準設備，如溫度計或熱電偶，可以對光譜儀的溫度測量系統進行校正，確保其在不同溫度條件下的穩定性和可靠性。線性校準：通過測定一系列已知濃度的標準樣品，如溶液或氣體，來校準光譜儀對不同濃度的線性響應。這一方法確保了光譜儀在面對不同濃度水平時，能夠提供準確且一致的測量結果。光譜儀在材料科學中具有應用，從定，再到析到結構鑒能研究和老化監測，為材料科學的研究和工業提供了支持。安徽光纖耦合紅外光源光譜儀測量系統

光致發光：分析生物材料的光學特性。北京Arcoptix光譜儀網站

確保光譜儀提供高質量分析結果，關鍵在于實施一系列質量控制方法：校準：對光譜儀進行精確校準是確保其測量準確性和精確性的環節。校準通常涉及使用已知濃度的標準樣品進行比對，或依據校準曲線進行。校準曲線的建立基于對一系列已知濃度標準樣品的測量，進而描繪出濃度與測量值之間的相關性，為后續分析提供基準。穩定性測試：穩定性測試旨在評估光譜儀在長時間運行中的性能一致性。通過連續測量同一標準樣品的光譜，并分析結果的一致性，可以評估儀器的穩定性。此外，穩定性測試還應考慮測量時間對性能的影響，確保儀器在不同時間段均能保持一致的分析性能。線性范圍測試：線性范圍測試用于界定光譜儀能夠準確測量的信號強度區間。線性響應范圍分辨率測試：分辨率測試用于評估光譜儀區分相鄰光譜特征的能力。通過測量具有不同光譜特征的樣品，并分析它們在光譜上的分離程度，可以評價儀器的分辨率。此外，分辨率測試還包括對儀器函數和峰寬的測量，進一步確保儀器能夠提供清晰的光譜分辨。通過這些細致的質量控制方法，可以確保光譜儀在各種分析應用中均能提供可靠和準確的結果，滿足科研和工業領域的高標準要求。北京Arcoptix光譜儀網站