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SICK光柵應用原理的資料分為幾部分

來源:國越貿易(上海)有限公司   2022年08月19日 11:45  

SICK光柵應用原理的資料分為幾部分

SICK光柵是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數量很大,一般每室米幾十至幾千

條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉,形成暗條紋很寬,明條紋很細的圖樣,這些銳細而明亮的條紋稱作譜

線。譜線的位置隨波長而異,當復色光通過光柵后,不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單

縫衍射和多縫干涉的共同結果,

SICK光柵在屏幕上產生的光譜線的位置,可用式表示。式中a代表狹縫寬度,b代表狹縫間距,0為衍射角,0為光的入射

方向與光柵平面法線之間的夾角,k為明條紋光譜數(k=0,±1,±2………,為波長,a+b稱作光柵常數。用此式可以計算光波波長。光柵產生的條紋的特點是:明條紋很亮很窄,相鄰明紋間的暗區很寬,衍射圖樣十分清晰。因而利用光柵衍射可以地測定波長。衍射光柵的分辨本R=/DI=kN。其中N為狹縫數,狹縫數越多明條紋越亮,越細,SICK光柵分辨本就越高。增大縫數N提高分辨本是光柵技術中的重要課題。

SICK光柵是用精密的刻劃機在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光柵是光柵攝譜儀的核心組成部分,其種類很多。按所用光是

透射還是反射分為透射光柵,反射光柵。反射光柵使用較為廣泛:按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵正交光柵,相光柵,閃耀光柵,階梯光柵等。

由SICK光柵方程可知,對于相同的光譜數m,以同樣的入射角a投射到光柵上的不同波長入1、入2、入3.....組成的混合光。每種波長產生的干涉*都位于不同的角度位置;即不同波長的衍射光以不同的衍射角B出射。這就說明,對于給定的光柵,不同波長的同一主大或次大(構成同一光棚光譜中的不同波長譜線)都不重合,而是按波長的次序順序排列,形成一系列分立的譜線。這樣,混合在一起入射的各種不同波長的復合光,經光柵衍射后彼此被分開。這就是衍射光柵的分光原理。

由SICK光柵方程d(sina±sinB)=m入可知,在衍射角不太大的情況下(如在一光譜內,靠近光譜法線區域時),不同波長光譜線的位罟基本上與其波長值成比例。因此,光柵光譜中的各個波長譜線排列比較均勻,并隨著波長值線性增加或減少,相

應的光柵光譜線的位罟(如離光柵法線的距離)也線性變化。

在棱鏡光譜中,由干不同波長的光線受到不同程度的折射而被色散,而棱鏡材料對不同波長的折射率變化是不與波長成線

性的,棱鏡材料在短波方向的析射率的變化要比長波區的變化大得多。因此,棱鏡光譜中的譜線排列情況是不均勻的。在短波

區,因dn/d入大,譜線排列非常稀疏,而在長波區,則因dn/d入小,譜線排列非常稠密。所以,同樣大小的波長差值,相應的譜線之間的距離,短波處要大于長波處。因此,我們說棱鏡在紫外區的色散要比可見,近紅外區的色散大。所以,有些紫外可見分光光度計(特別是紫外可見分光光度計)都用石英棱鏡作前置單色器,就是這個道理。

SCK光柵光譜的排列以較均勻,不同波長區中同樣波長差的兩相譜線之間的距離變化不大大,光柵光譜的勻排性不但使光

譜更加整齊、勻稱,而且對定性分析時初步判斷,估計譜線的波長值等比較方便。

此外,在譜線的波長分布順序方面,光柵與棱鏡也是不同的;在光柵光譜中,波長越長的光線衍射角數值越大,譜線越偏離光柵法線。在棱鏡光譜中,波長越長的光線,偏向角越小,相應的譜線分布越接近入射角方向的位置。


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