光栅光谱仪.ppt

文档介绍：光栅光谱:根据光栅方程,在给定亮纹级次情况下,衍射角与波长成正比。因此,复色光照射时,同一级次不同波长的衍射主极大值位置不同,从而形成的一组不同波长彼此分开的锐细的彩色谱线。
光栅光谱仪:基于光栅衍射分光原理的光谱仪——摄谱仪、单色仪、分光计。
-8 光栅光谱仪原理
L2
平行光管
蓝
绿
红
白光
光源
L1
S
0级衍射
光栅
衍射光栅
光栅光谱
2、用缝光源照明时,看到的衍射图样中,有几套不同颜色的亮线(谱线),它们各自对应一个波长。
各种波长的同级谱线集合起来构成光源的一套光谱,光栅具有分光作用。
3、光栅的光谱与棱镜的光谱有一个重要的区别:光栅的光谱一般有许多级,每一级是一套光谱,总的有几套光谱,而棱镜光谱只有一套。
二、光栅的色散本领和色分辨本领
1、光栅的性能标志主要有两个:色散本领和
色分辨本领。
2、色散本领:为了描述波长差δλ的两条谱线
其角间隔δθ或在幕上的距离Δl有多大.
角色散本领定义:Dθ=δθ/δλ
线色散本领定义:Dl= δl /δλ
设光栅后面聚集物镜焦距为f: δl=fδθ
Dl =ƒDθ
3、光栅的色散本领:
sinθk=kλ/d →
cos θk δθk=kδλ/d
Dθ=δθ/δλ=k/d cos θk
Dl= δl /δλ=k ƒ / d cos θk
Dθ∝ 1/d , Dl ∝ f/d
为了增大角色散本领d要小,每mm内数
百条或上千条缝: d≈10-2 ~10-3mm。
对于1级光谱(k=1): Dθ≈~
1ˊ/埃,为了增大线色散本领, ƒ常达数米,
Dl ≈~1mm/埃.
4、光栅的色分辨本领
色散本领只反映谱线(主极强)中心分离的程度,它
不能说明两条谱线是否重迭,要分辨波长很接近的谱线需
要每条谱线都很细。
λλ+δλ
角间隔:δθ
谱线半角宽度:Δθ
无法分辨:Δθ>δθ
刚好分辨:Δθ=δθ
较好分辨:Δθ<δθ
(见图2-2)