譜寬

譜寬是指輻射頻譜分佈曲線上的兩上半最大強度點之間的頻率寬度。

在光學通信應用中，常用的光譜寬度指定方法是半寬度。這是相同的約定使用的帶寬,定義為功率下降不到一半的頻率範圍(最多−3 dB)。

應用方法很難適用於頻譜複雜形狀。指定光譜寬度的另一種方法是一個特例的均方根偏差自變量是波長λ，f(λ)是一個合適的放射量。

譜線寬度由發光物質激發態壽命和光源與觀察者之間的相對運動狀態決定。

發光物質的環境、物理狀態和運動狀態等因素，都可能使譜線寬度改變。

打開計算機，學習譜線寬度測量軟件的操作方法。

注意：

1.選擇圖像區域時區域內必須有三條或以上的譜線。

2輸入參數已經確定，每次進行譜線的相關運算時無須修改。

3.背景光的選取時選取黑色部分即可，在圖像範圍內均勻選取為佳。

先在沒有加入L-G板的情況下，調整光路，至在計算機上能看到清晰光斑為止。

操作簡述：

1 .通過調整汞燈位置、透鏡位置及其角度、CCD位置觀測圖像變化。

2.如若通過調整，儘可能地把光束集中射入稜鏡攝譜儀中，可以增加光強，從而使計算機中的譜線更加明亮。

3.調整CCD的位置，儘可能地提高對焦效果，可以讓計算機中的譜線圖像更加清晰，特別是在譜線的邊緣位置，鋭度會明顯地提高。

3. 在看到清晰光斑後，在光路中加入L-G板，調整光路，至在計算機中看到清晰的譜線為止。

操作簡述及實驗體會：

1.首先得到的圖像呈現“梯”形，兩側的垂直光線是由於光線泄露造成的。

2 .調整L-G板的位置，情況有所改善，但“梯”形始終沒有消失。

3.後來用紙擋住了第一個透鏡的部分面積，效果良好，圖像中只剩橫着的平行譜線。

4 .在調整階段，為了更好的結合圖像，我們把計算機的顯示器挪動了一下，這個小調整我們實驗的進行更加順利。

5.在一段時間內，在譜線的邊緣始終有一天暗紋，使得譜線的圖像中多出一個小峯。我們通過重新調整CCD、透鏡距離、L-G板的位置等，最後得出6個比較好的譜線。

6.後來經過篩選，決定選取3個作最後的實驗分析。

常規的譜寬估計方法有統計信號法,自相關函數法和最大熵法。

“自相關法”譜寬估計的原理是利用信號經自相關法計算得到的功率譜，然後將半功率點所對應的範圍定義為信號的- 3 dB帶寬。自相關譜估計法是線性譜估計的一種，由於其本身方差較大，以此為基礎的後續譜寬估計誤差自然較大。

“最大熵法”估計譜寬[3～ 6 ] ，首先是基於最大熵這種非線性譜估計方法來估計信號的功率譜，然後同樣以半功率點來定義信號的- 3 dB帶寬。最大熵譜估計是非線性超分辨率譜估計方法的一種，在階數和信噪比合適的情況下，能較好地擬合信號，因而以此為基礎的譜寬估計性能較好，但缺點是運算量太大，不利於工程實現。 ^[1] 

速度譜寬是對在一個距離庫中速度離散程度的度量。譜寬在數學上與一個距離庫內的各個散射體的速度的方差成正比。譜寬可以用作速度估計質量控制的工具。當譜寬增加，速度估計的可靠性就減小。

一些典型的氣象特徵和條件可導致相對高的譜寬，它們包括：(1)氣團的界面附近，如鋒面邊界和雷暴的出流邊界等；(2)雷暴；(3)切變區域；(4)湍流；(5)風切變；(6)降落速度不同的不同直徑的雨和雪。

一些非氣象條件也可使譜寬增加：(1)天線轉速(慢寬快窄)；(2)距離(遠寬近窄)；(3)信噪比。 ^[1]