光谱仪是一种将含有多种波长光的复合光分解为具体单一光谱线的科学仪器。它主要依赖于棱镜或衍射光栅等器件进行分光，并应用了光谱学原理和光学技术。光谱仪可以测量物体表面反射或投射的光线，从而获得其反射或投射光谱，进而分析光成分、物体的元素含量以及物质结构等信息。由于不需要与待测样品直接接触，光谱仪可以实现无损检测，并有其他测量仪器不可替代的优势。

光谱仪的工作过程大致如下：

光源：

标准复色光从光源模块发出，照射到待测样品上。

吸收：

样品中的分子或原子吸收特定波长的光子。

反射或透射：

反射光或透射光携带了样品的信息。

光路准直：

通过光路准直模块将光线变为平行光。

光学色散：

平行光进入光学色散模块，被分解成不同波长的单色光。

光路聚焦：

各单色光经过光路聚焦模块在焦平面成像，形成光谱线。

光信号采集：

采集模块接收成像后的各谱线光信号，并转换为电学信号。

信号处理：

电学信号经过放大、滤波和模数转换等处理，得到数字信号。

数据处理：

数字信号传输到上位机进行存储或处理，计算机进一步整理处理成光谱图。

根据不同的应用需求，光谱仪可以分为多种类型，包括色散型、滤光型和傅里叶变换型（干涉型）。色散型光谱仪主要使用棱镜或光栅作为分光器件，滤光型光谱仪使用窄带滤光片，而傅里叶变换型光谱仪则利用干涉组件如迈克尔逊干涉仪或马赫-曾德干涉仪。

光谱仪在多个领域有广泛应用，如空气污染、水污染检测、食品卫生、冶金、地质、水文、医药、石油化工和环境保护等。