Spectrale sunt numite dispozitive optice , în care se realizează descompunerea radiației electromagnetice a domeniului optic în componente monocromatice. Astfel de instrumente sunt folosite pentru a studia calitativ și cantitativ compoziția spectrală a luminii emise, absorbite, reflectate sau împrăștiate de o substanță. Aceste studii fac posibilă aprecierea proprietăților unei substanțe, a compoziției sale chimice și a naturii proceselor fizice asociate cu emisia sau interacțiunea luminii cu materia. Instrumentele spectrale sunt, de asemenea, folosite pentru a obține radiații cu o anumită compoziție spectrală.
Majoritatea instrumentelor spectrale moderne sunt „clasice” în ceea ce privește modul în care se realizează descompunerea spectrală a radiațiilor. În aceste dispozitive, un rețele de difracție este folosit ca element de dispersie, care realizează descompunerea spațială a radiației într-un spectru (în termeni de lungimi de undă).
Instrumentele „clasice” pot fi împărțite în două grupe: monocromatoare și spectrografe .
Monocromatoarele sunt proiectate pentru a izola radiația într-un interval spectral dat. Sistemul optic al unui monocromator include o fantă de intrare, o lentilă de colimator, un rețele de difracție , o lentilă de focalizare și o fantă de ieșire care separă radiațiile aparținând unui interval îngust de lungimi de undă. În monocromatoare, este întotdeauna posibilă scanarea spectrului prin rotirea manuală a rețelei de difracție sau folosind un mecanism special.
Spectrografele sunt concepute pentru înregistrarea simultană a unei game relativ largi a spectrului. Spre deosebire de monocromatoare, în loc de fanta de ieșire, în planul focal al lentilei de focalizare este instalat un receptor cu mai multe elemente (o linie fotodiodă, o linie CCD, o matrice CCD etc.), ceea ce face posibilă detectarea radiației optice în interiorul un anumit domeniu. Spectrografele sunt utilizate în principal în regiunile ultraviolete (UV), vizibile și infraroșu apropiat (IR) ale spectrului, ceea ce se datorează detectoarelor de radiații cu mai multe elemente disponibile în prezent (190–2600 nm).
Principalele caracteristici ale instrumentelor spectrale care le determină proprietățile și capacitățile sunt: