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杂散光是什么意思?

  杂散光,英文名称stray light,是指远离吸收光的其他波长的入射光。当光源发出的光通过单色仪时,可能会从单色器舱和其他光学部件的表面反射。也可能从光学元件表面和大气中的灰尘散射,从而产生杂散光。杂散光的存在会使比尔定律产生偏差。另:一般指超出眼睛视网膜视线范围的光线。



  一.杂散光的产生


  产生杂散光的原因有很多。主要原因大致有以下几点:


  1、光学元件(如光栅、棱镜、透镜、反射镜、滤光片等)的灰尘沾污;

  2、光学元件损坏,或由光学元件引起的其他缺陷(如光栅、透镜和反射镜、棱镜材料中有气泡等);

  3、准直系统内部或隔断边缘的反射;

  4、光学系统或探测器没有做好屏蔽,“室内光”直接进入光学系统;

  5、由热辐射或荧光二次发射引起的;

  6、缝隙缺陷;

  7、光束孔径不匹配;

  8、光学系统的相位差;

  9、单色仪内壁发黑不当。


  在上述9个方面中,光栅是杂散光的主要来源。它产生的杂散光约占总杂散光的80%。


  二.研究杂散光的重要性


  杂散光是紫外可见分光光度计非常重要的关键技术指标。它是紫外可见分光光度计分析误差的主要来源,它直接限制了分析测试样品的浓度上限。当紫外可见分光光度计的杂散光一定时,被分析的试样浓度越大,分析误差越大。 AS TM认为“杂散光可能是光谱测量中主要误差的来源。尤其对高浓度的分析测试时,杂散光更加重要。”文献报道,在紫外和可见光区的吸收光谱分析中,如果仪器有1%的杂散光,在测试A=2.0的样品时就会造成2%的分析误差。


  因此,认真研究杂散光,以减少或减少杂散光对光谱分析的影响,是光谱仪器开发商和用户必须高度重视的问题。


  延伸阅读:


  光学系统中杂散光的特点主要体现在以下几个方面:


  一.意外性:


      1.杂散光是不按照设计意图传播的光,即它不是系统预期捕获或利用的主光束部分。


  二.各种来源:


  1.来自光源本身的直接或间接反射。

  2.光学元件表面缺陷,如灰尘、划痕、气泡等引起的散射和反射。

  3.准直系统内的多次反射和边缘衍射。

  4.来自系统结构构件或分区边缘的反射。

  5.如果没有适当的屏蔽,外部环境光(室内光)会直接进入光学系统。


  三.影响广泛:


  1.降低成像对比度和图像质量,导致图像模糊或重影。

  2.增加背景噪声,降低检测信噪比(SNR),影响检测灵敏度和测量精度。

  3.在一些高精度应用中,例如天文观测、激光雷达、光谱分析等,杂散光可能会淹没微弱信号,从而无法有效识别它们。


  四.难以预测和控制:


  1.杂散光的路径复杂且难以完全预测,它可能经过多次反射和衍射到达探测器。

  2.需要精密的光学设计、严格的工艺制造以及对系统的全面分析来减少其影响。


  五.抑制措施特殊:


  1.抗反射和抗反射涂层用于减少镜片表面的反射。

  2.设计和使用遮光罩、挡板和其他光学陷阱来吸收或偏转不需要的光。

  3.对光学系统进行严格的装配和校准,确保元件之间不存在不必要的反射界面。

  4.在设计阶段,利用仿真软件进行杂散光分析,从而优化光学系统的设计。


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