一般光源所輻射的光往往是由各種波長(zhǎng)的光組成。如果各種波長(zhǎng)是連續(xù)變化的，那么這類光源稱為連續(xù)光源。由于光源的光譜分布與光的物質(zhì)特性有關(guān)，因此測(cè)定光源的光譜分布是研究物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的重要工具之一。
而單色儀就是一種常用的分光儀器，利用色散元件把復(fù)色光分解為準(zhǔn)單色光，能輸出一系列獨(dú)立的、光譜區(qū)間足夠窄的單色光，可用于各種光譜分析和光譜特性的研究，如測(cè)量介質(zhì)的光譜透射率曲線、光源的光譜能量分布、光電探測(cè)器的光譜響應(yīng)等，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
單色儀的操作方法：
1、光柵的準(zhǔn)確對(duì)焦
目的是使被測(cè)光源的光達(dá)到光柵時(shí)能充滿光柵，以便減小光通過(guò)單色儀后的衰減率。光斑太小使出射光的信號(hào)減小，光斑尺寸超過(guò)光柵又會(huì)使這部分光變成雜散光而降低測(cè)量精度。所以入射光的配置必須符合所用單色儀的f/D數(shù)，使得與LED匹配的透鏡能使被測(cè)光正好臨界地充滿光柵。
2、狹縫尺寸的設(shè)置
一般使出、入射狹縫等寬度，這時(shí)所得信號(hào)形狀為等腰三角形，否則將變成梯形甚至更復(fù)雜的形狀。狹縫的寬窄應(yīng)根據(jù)被測(cè)光的強(qiáng)弱同步調(diào)節(jié)。單色儀狹縫的高度也要相應(yīng)限制，這只能靠在出、入射狹縫前后放置各種寬度的平行光闌達(dá)到，因?yàn)閱紊珒x一般并沒(méi)有調(diào)節(jié)狹縫高低的功能。狹縫尺寸過(guò)大會(huì)降低光譜量的純度，當(dāng)單色儀的Z小實(shí)際帶寬不大于設(shè)置帶寬的1.2倍時(shí)，將得到Z小的光譜帶寬。
3、波長(zhǎng)鼓的使用
由于氣溫變化造成波長(zhǎng)尺的熱脹冷縮，必須在紫外，可見(jiàn)和紅外波段定期予以校正，校正時(shí)常用發(fā)射波長(zhǎng)的低壓汞燈、氘燈。
單色儀使用常見(jiàn)問(wèn)題解決辦法：
1、光學(xué)動(dòng)態(tài)范圍：
它的大小取決于單色儀光學(xué)器件和配套電子儀器的質(zhì)量好壞。大的動(dòng)態(tài)范圍有助于提高測(cè)量精度以及色品三刺激值的純度。對(duì)LED進(jìn)行色度測(cè)量時(shí)，顏色飽和度是否達(dá)到100%是測(cè)量精度的一個(gè)重要判據(jù)。動(dòng)態(tài)范圍的減小與引入測(cè)量噪聲的大小成正比。此外單色儀與CCD陣列器件的光譜儀相比，由于后者的動(dòng)態(tài)范圍小，致使測(cè)量所得的光譜波峰削減13%之多。
2、雜散光：
在LED人才進(jìn)行光譜測(cè)量時(shí)，雜散光是影響測(cè)量精度的主要原因，即使采取了許多措施，也只能減少雜散光而不能*排除它，尤其是在可見(jiàn)光譜的短波段，這種影響更加顯著。因?yàn)樵谔m光區(qū)白光LED的光通量只占10%。
3、狹縫散射函數(shù)：
單色儀從本質(zhì)上講，是波長(zhǎng)連續(xù)可變的濾波器。根據(jù)濾波理論，一個(gè)濾波器的輸出信號(hào)是輸入信號(hào)和濾波器傳遞函數(shù)兩者的卷積。故濾波器輸出端的信號(hào)，一定要去除卷積，即解出卷積方程，才能得到真實(shí)信號(hào)。因?yàn)閱紊珒x的儀器函數(shù)不是一個(gè)δ函數(shù)，單色儀出射的量不會(huì)具有100%的純度。所以用單色儀測(cè)量一個(gè)光譜量，若不經(jīng)過(guò)狹縫函數(shù)的修正，必然會(huì)使光譜形狀發(fā)生畸變，俗稱儀器加寬，具體說(shuō)就是譜線加寬和分辯率降低。為了簡(jiǎn)化狹縫散射函數(shù)的確定，一般情況下應(yīng)把單色儀的入、出射狹縫設(shè)置成等寬度，因這時(shí)得到的狹縫函數(shù)形式上簡(jiǎn)單。
4、光譜分辯率：
經(jīng)過(guò)單色儀分光后的值是單色儀的帶寬和LED行業(yè)LED實(shí)際發(fā)出光譜的卷積。倘若LED的光譜帶寬大于單色儀的光譜分辯率，則被測(cè)光譜不會(huì)因帶寬引起變化。相反地，一個(gè)窄帶的單色LED在通過(guò)低光譜分辯率的單色儀時(shí)光譜會(huì)引發(fā)變化。
