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        光譜儀原理

        階梯光柵簡介

        更新時間:2019-03-18 08:08:45 點擊數:2361

        階梯光柵簡介

        一、反射式階梯光柵

        反射式階梯光柵的工作原理如圖1所示。

        兩條光線ⅠC 和ⅡA 射入光柵相鄰的兩個階梯的對應點,經衍射后分別為CⅠ′ 和 AⅡ′q兩條衍射線。從 A點分別對ⅠC和 CⅠ′作AD和AF垂線;從B點對ⅠC作垂線BH,由圖上的幾何關系可以看出兩條光線的光程差Δ=DH+HC+CF。將階梯的高度d、寬度l和入射角i、衍射角等關系代入上式,則


        當入射光與衍射光接近于時階梯的法線時,亦即i≈0 ,≈0時,上式改為

        從上式可以看出,當入射角不變,衍射角增大時,對應的波長愈短,也就是說,波長短的光譜衍射角大(即偏向角大),這種特點與棱鏡的光譜是一致的。

        二、透射式階梯光柵

        透射式階梯光柵的構成和反射式相同,如圖2所示。

        透射式階梯光柵的角色散率為:

        它隨衍射級次m增大而增大。若階梯厚度d和寬度l愈小,則角色散愈散率愈大 。

        透射式階梯光柵光強分布的形式和反射式的相同,這時相鄰兩束光的光程差為

        階梯光柵能夠用于高分辨率光譜學,用來研究光譜線的超精細結構。但該類光柵因制成困難,沒有被廣泛應用,只在一些基礎較好的專門研究工作中使用它。


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