光栅的分光本领及闪耀光栅

单击此处编辑母版标题样式,*,16,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,光栅光谱仪,光谱仪性能的主要标志,二、色分辨本领,一、色散本领,光栅（衍射）光谱仪,F-P,（干涉）光谱仪,一、色散本领,对于一定波长差,的两谱线，在,位置上,分开的能力（角间隔,或在屏上的距离,l,有多大）,角色散本领,线色散本领,f,（光栅、,F-P,）后的透镜焦距,多用反射 ？,但位置拉开并不等于可以分辨,光谱仪对波长,附近的谱线能够分辨的最小波长差为,，,波长,与之比，定义为：,色分辨本领,二、色分辨本领,色散本领只是反映光谱仪将两相近谱线的中心分离程度,能否分辨此两谱线还取决于每一谱线本身的宽度,刚可分辨,不可分辨,瑞利判据,两亮纹中心的距离恰等于每一亮纹的半值宽度,刚,可以分辨,光栅（衍射）光谱仪,1,、光栅的分光原理,k,一定时, ,不同颜色的主极大位置不同,形成光谱。,光栅方程,正入射,0,级没有色散,各种波长的,同级谱线,（主极强）集合起来构成光源的一套光谱,表示第,k,级谱线的角位置,光栅光谱有许多级,每一级是一套光谱,2.,光栅的色散本领,光栅的角色散本领,d,，,k,，,f,与光栅中衍射单元的总数,N,无关,光栅的线色散本领,3.,光栅的色分辨本领,的,k,级主极大,+,的,k,级主极大,能够分辨两谱线的最小角间隔,即为,某级,谱线（主极大）半角宽度,k,瑞利判据,光栅的色散本领,光栅的色分辨本领,瑞利判据,光栅的色分辨本领正比于衍射单元总数,N,和光谱的级数,k,，与光栅常数,d,无关,普通光栅衍射（透射光栅）光谱仪缺点：,闪耀光栅,单缝衍射因子,的,零级,主极强,(,调制强度）,很大一部分能量集中在无色散,0,级主极强,缝间干涉因子,的,零级,主极强,重合（方向完全一致）,将大部分光能（,单缝衍射,的零级（,几何像,）,）集中到所需光谱级（,缝间干涉的,非零级,）上,闪耀光栅,b,N,n,d,a,b,N,n,d,a,各槽面的反射率是相同的,相位光栅,两种工作方式（光入射方式）：,2,、沿,光栅平面,法线,N,1,、沿,槽面,法线,n,b,N,n,d,a,光栅方程,单槽面,衍射的,0,级,是几何光学的反射方向,沿,2,b,方向反射,满足,相邻槽,面间,的光程差,kb,光谱的其它级都几乎落在,单槽,衍射的暗线位置形成缺级,a,d,80-90%,的光能,kb,光的,k,级谱线上,可通过闪耀角的设计,b,，,使光栅适用于,某一波长段,的,某级,光谱上,其他各干涉级缺级？,b,N,n,d,a,沿槽面法线,n,相邻槽,面间的光程差,单槽面,衍射的,0,级,是几何光学的反射方向,沿原方向返回,槽面间干涉决定色散主极强：,满足,光栅,单槽面衍射,0,级主极强,正好落在,kb,光波的,K,级谱线上,作业：,3-27,，,3-28,，,3-30,，,3-31,，,3-32,