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隨著手持式光譜儀技術的日益成熟，得到工作人員的青睞，科研工作者更對其在行業上的應用前景予以眾望。目前遙感光譜儀在農業上可用于診斷作物長勢、病蟲害情況以及土壤肥力等；在環境保護方面可用于檢測海洋、湖泊的化工原料污染、富營養化等；在林業領域可用于檢測林火、林業病害、林木存活率、林木種類區分等；在礦產資源領域上可用于石油、礦物礦產等領域的勘測；在考古領域可用于古村落的修復、文物遺址的勘查等；在通信部門可用于電纜絕緣子的勘察等。
手持式光譜儀是一種基于單色光非彈性散射的技術，非彈性散射的意思是當單色光和樣品相互作用后，光子的頻率發生改變。光子被樣品吸收，然后發射，光子的頻率和原來的單色光相比增加或減少了，這種效應稱為拉曼效應。光子頻率的改變提供了分子中振動、轉動或其它低頻躍遷的信息，每一種分子中以上幾種信息都不同，因此手持式光譜儀可以用來分析物質的種類。
基本功能是吸收光，將其分解為光譜成分，將信號數字化作為波長的函數，并將其讀出并通過計算機顯示出來。這一過程的首先是通過一條被稱為入口狹縫的窄孔徑直接穿過光纖電纜進入光譜儀。當光線進入分光計時，狹縫的光暈就會改變。在大多數光譜儀中，不同的光束被一個凹面鏡對準，并指向一個光柵。光柵然后以略微不同的角度分散光的光譜成分，然后由第二個凹面鏡聚焦，并在探測器上成像。另外，一個凹面全息光柵可以被用來同時執行這三個功能。
一旦光線進入探測器，光子就會被轉換成電子，并通過USB(或串行口)向計算機讀出。然后，該軟件根據探測器的像素數目和衍射光柵的線性色散來插入信號，從而建立一個標定，使數據被繪制成一個波長在給定光譜范圍內的函數。
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