光譜儀是將復(fù)色光分離成光譜的光學(xué)儀器，又稱分光儀，廣泛為認(rèn)知的為直讀光譜儀。直讀光譜儀所采用的原理是用電弧（或火花）的高溫使樣品中各元素從固態(tài)直接汽化并被激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長(zhǎng)，用光柵分光后，成為按波長(zhǎng)排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過(guò)出射狹縫，射入各自的光電倍增管或者是CCD等感應(yīng)器，光信號(hào)變成電信號(hào)，經(jīng)儀器的控制測(cè)量系統(tǒng)將電信號(hào)積分并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計(jì)算機(jī)處理，并打印各元素的百分含量。

通常來(lái)說(shuō)，光譜儀有三個(gè)重要組成部分：狹縫（Slit）、色散元件（Dispersive element）、檢測(cè)器（Detector）。在光譜儀性能評(píng)價(jià)中，重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一便是色散能力（Dispersive power）。
簡(jiǎn)單而言，就是色散元件能夠把復(fù)色光分散到多寬的范圍上，光被分散地越寬，光譜儀的分辨率自然越好。
可以看到，焦平面越遠(yuǎn)，刻線越密，色散能力越強(qiáng)，后者受到光柵制作工藝限制，傳統(tǒng)的光譜儀往往在上下功夫，這也是光譜儀做的比較大的原因。
然而，值得注意的是，你把光譜儀的分辨能力提得越高，雖然波長(zhǎng)相近的光能夠被區(qū)分地更好，但其代價(jià)就是一定長(zhǎng)度的detector上所能展現(xiàn)的光譜范圍變小了，所以，當(dāng)光柵光譜儀發(fā)展到一定階段后，人們發(fā)現(xiàn)重要的問(wèn)題又出現(xiàn)在了檢測(cè)器（detector）這一側(cè)。
檢測(cè)器
感光元件是直讀光譜儀的核心，元器件的好壞關(guān)系到精密儀器的精度。直讀光譜儀（OES）的核心元件有三種,一種是廣泛使用的CCD（電荷耦合）元件；另一種是CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）器件,還有一種是PMT光電倍增管。
以上的器件都是光譜儀的核心器件，元件的質(zhì)量對(duì)光譜儀的種類(lèi)來(lái)說(shuō)很重要。

透鏡污染引發(fā)的光強(qiáng)值下降。透鏡安裝在光譜儀的分光室和火花室之間，起隔離分光室和火花室及匯聚譜線的作用。激發(fā)一定數(shù)量的試樣以后，火花室內(nèi)激發(fā)產(chǎn)生的灰燼等污染物及分光室內(nèi)真空泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)蒸騰產(chǎn)生的油污分子會(huì)污染透鏡的兩個(gè)表面,降低透鏡的透光性,引發(fā)光強(qiáng)值下降。因此，每隔規(guī)定的時(shí)間或分析了一定數(shù)量的試樣后，要將透鏡取下,浸泡在無(wú)水乙醇或其他清洗液中數(shù)十分鐘再用干凈的綢布擦拭干凈后裝上。
有N通道的光電直讀光譜儀使用的是表面涂有氟化鎂的透鏡表面沾有少量的水分就會(huì)破壞氟化鎂涂層，因此不能浸泡在存放于密閉性能不好的容器中或者已經(jīng)使用了較長(zhǎng)時(shí)間只剩一點(diǎn)兒的清洗液中,也不能用綢布反復(fù)用力擦拭,否則會(huì)擦壞氟化鎂涂層。

直讀光譜儀中有一個(gè)部分激發(fā)光源，它負(fù)責(zé)物質(zhì)的汽化，解離，激發(fā)等幾個(gè)主要過(guò)程 ，這些過(guò)程非常重要，是衡量元素含量是否準(zhǔn)確的幾個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，如光譜分析的檢出限，精密度和準(zhǔn)確度等，只有放直讀光譜儀的激發(fā)光源做好了，才能得到好的分析結(jié)果。
激發(fā)光源都具有兩個(gè)作用過(guò)程。這個(gè)作用就是蒸發(fā)樣品及激發(fā)原子產(chǎn)生光譜。這兩種作用同時(shí)進(jìn)行，共同決定光譜線的強(qiáng)度。試料中元素蒸發(fā)離解，將涉及試樣成分的物理及化學(xué)性質(zhì)。把蒸發(fā)出來(lái)的元素原子激發(fā)，自然和光源發(fā)生器的性質(zhì)有關(guān)，更確切地說(shuō)與發(fā)生器的電學(xué)特性有密切關(guān)系、所以可以說(shuō)激發(fā)光源決定了光譜分析方法，因此對(duì)光源現(xiàn)狀的了解，是光譜工作者需要的。