M 型光谱仪

光路像字母"M"的光谱仪

M 型光谱仪指光路呈"M"形折叠的光谱仪构型，最典型的代表是 Ebert-Fastie 型，以及一些对称的 Czerny-Turner 变体。光从入射狭缝出发，经凹面镜、光栅、再回到凹面镜，最后到达出射狭缝，走过的路线正好画出一个"M"。

Ebert-Fastie 构型

它只用一面大凹面镜同时充当准直镜和聚焦镜：入射狭缝和出射狭缝对称地放在凹面镜焦面的两侧，平面光栅位于中央。光路为：入射狭缝 → 凹面镜一侧（准直）→ 光栅（色散）→ 凹面镜另一侧（聚焦）→ 出射狭缝。

作为单色仪使用时，出射狭缝只让一个很窄的波段通过；转动光栅（通常用正弦杆机构），就能让不同波长依次通过出射狭缝：

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φ 是光栅转角，K 是由两狭缝间距决定的固定偏转角。正弦杆让丝杠位移与 sin φ 成正比，于是波长读数与丝杠位置呈线性关系。下面的演示可以手动转动光栅，或者一键扫描，看汞灯光谱是怎样被"一点一点"记录下来的。

特点与应用

• 元件少、调节简单：只有一面凹面镜，两次反射自动保证了光学对称性。
• 像差自补偿：入射光和衍射光使用同一面镜子对称的两个区域，彗差可部分抵消。
• 长焦距易实现：适合制作高分辨率的单色仪和扫描光谱仪。
• 不足：凹面镜尺寸较大（需同时覆盖入射和衍射光束），杂散光与遮挡需要仔细设计。

M 型光谱仪广泛用于科研级单色仪、荧光光谱仪的激发与发射单色器、原子吸收与发射光谱仪等。其对称结构和良好的像差特性，使它在需要高波长精度和长期稳定性的场合表现出色。