分光計

光学分光計（単に「分光器」と呼ばれることも多い）は、特に光の強度を波長または周波数の関数として表示します。光の異なる波長は、プリズムによる屈折、または回折格子による回折によって分離されます。紫外可視分光法はその一例です。

これらの分光計は、光分散の現象を利用しています。光源からの光は、連続スペクトル、発光スペクトル（明るい線）、または吸収スペクトル（暗い線）から構成されます。各元素は観測される線のパターンにそのスペクトル特性を残すため、スペクトル分析によって分析対象物の組成を明らかにすることができます。^{[ 2 ]}

入射光パワーの測定用に校正された分光計は、分光放射計と呼ばれます。^{[ 3 ]}

光放出分光計（「OES」または「放電分光計」と呼ばれることが多い）は、金属の化学組成を非常に高い精度で評価するために使用されます。高電圧によって表面に火花が加えられ、粒子がプラズマに蒸発します。粒子とイオンは放射線を放出し、検出器（光電子増倍管）によって異なる特性波長で測定されます。^{[ 4 ]}

質量が既知の粒子のエネルギースペクトルは、飛行時間型質量分析計において2つの検出器間の飛行時間（ひいては速度）を測定することによっても測定できる。あるいは、粒子のエネルギーが既知の場合は、飛行時間型質量分析計で質量を測定することもできる。

高速の荷電粒子（電荷q、質量m）が一定の磁場Bに直角に入射すると、ローレンツ力によって半径rの円形軌道に偏向される。このときの粒子の運動量pは次のように与えられる。

${\displaystyle p=mv=qBr}$、

ここで、mとv は粒子の質量と速度です。^{[ 7 ]}最も古く単純な磁気分光計である半円形分光計^{[ 8 ] [ 9 ]}の集束原理は、JK Danisz によって発明され、左側に示されています。一定の磁場は紙面に垂直です。スリットを通過する運動量pの荷電粒子は、半径r = p/qBの円形経路に偏向されます。それらはすべてほぼ同じ場所、焦点で水平線に当たることがわかります。ここに粒子カウンターを配置する必要があります。B を変化させることで、アルファ粒子分光計でアルファ粒子のエネルギー スペクトルを、ベータ粒子分光計でベータ粒子のエネルギー スペクトルを、^{[ 10 ]}粒子分光計で粒子 (高速イオンなど) のエネルギー スペクトルを、または質量分析計でさまざまな質量の相対的な含有量を測定することが可能になります。

ダニシュの時代以降、半円形型よりも複雑な多くの種類の磁気分光計が考案されてきた。^{[ 10 ]}