文档介绍：光栅光谱仪
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复****br/>一、夫琅和费多缝衍射(平面光栅)：
振幅分布： Aθ=a0(sinα/α) (sinNβ/sinβ)
强度分布： Iθ=a02(sinα/α)2 (sinNβ/sinθ
较好分辨:Δθ＜δθ
（见图2-2）
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瑞利判据：
Δθ=δθ
两条谱线刚好分辨的极限
谱线的半角宽度：△θ=λ/(N d cosθk )
δ λ=δθ /Dθ= △θ/Dθ
= (λ/N d cosθk ) / [k /(d cosθk) ]
=λ/(N k)
δλ越小，色分辨本领越大。
分光仪器的色分辨本领定义为：R=λ/δλ
光栅的色分辨本领公式为：R=N k
只与k、N有关，与d无关。
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（Note: Dl= δl /δλ=k ƒ / d cos θk ,
d=1/200=(mm), k=1）
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三、量程与自由光谱范围
1、量程：光栅能够测定的波长的最大范围
d sin θ k =k λ , ︱ θ k ︱ ≤900 ,
∣ sinθ ∣ ≦ 1,
所以： λ M＜d
即：工作于不同波长段的光栅光谱仪，
要选用光栅常数适当的光栅备件。
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2、自由光谱范围
考虑光栅光谱中可能发生邻级光谱
线重迭的现象， λ m与λ M受到限制。
例： λ 1 =800埃 λ 2 =400埃
则: λ 1的一级谱线正好与λ 2的二级谱
线重迭。
所以对于一级谱线来说： λ m ＞ λ M/2
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四、闪耀光栅
1、透射光栅的缺点：
对于零级无色散级：(sin α / α)2与(sinNβ /sinβ)2都最大：1和N2这意味着0级主极强占有了总光能的很大一部分，其余各级谱线的强度比较小，不便于观测。
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2、闪耀光栅（平面反射光栅）
目的：将单缝衍射0级与缝间干涉0级错开，从而把光能移到所需要的某一级谱线上（让零级成为缺级）。
方法：选择两种照明方式：
第一种：平行光束沿槽面法向方向 n 入射。
第二种：平行光束沿光栅平面法线方向N入射（见图2-3）。
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第一种照明方式：
单槽衍射的0级是几何光学的反射方向，即沿原方向返回（ θ b ）。
相邻槽面之间，在 n 方向上的光程差：
△L=2 d sin θ b （为什么有系数2？）
满足2 d sin θ b = λ 1 b的 λ 1 b称为一级闪耀波长（此时k=1）。
可见：光栅单槽衍射0级主极强正好与的一级槽间的主极强重迭。
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考虑到a≈d, λ 1b的其它级（包括0级）都几乎落在单槽衍射击的暗线位置，形成缺级，这样80%～90%的光能集中在光的一级谱线上，使其强度大大增加（见图2-4）。
同理： 若 λ 2b满足， 2 d sin θ b = 2 λ 2 b（此时k=2），光强集中在于级闪耀波附近的二级光谱中。
显然：可以通过设计不同的闪耀角b ，使光栅适用于某一特定波长的某一级光谱 上。
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第二种照明方式：
平行光束沿光栅平面法线N入射，经槽面反向的几何光线与入射方向有2θb的夹角。这时相邻槽面间的光程差将为:
△L =dsin2 θb
有关这种照明方式衍射图样的分析与第一种类似，只是需采用斜入射的公式进行处理（见§1****题3）。
作业：P30 3、4.
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§3 三维光栅 晶体对 X 射线的衍射
一、X 射线
1895年德国的伦琴偶然发现。故也称伦琴射线。
A
K
高压
高速电子束轰击固体靶时所产生的一种波长极短的电磁辐射