光譜儀器ppt課件(已修改)
2025-05-15 18:07 本頁面
【正文】 第四章 光譜儀器自由討論：1，光的哪些物理量需要測量，分別是什么單位？2，你知道有哪些光的探測工具，簡單工作原理是什么？3，有哪些種類干涉儀，簡單工作原理是什么？4，你的實(shí)驗(yàn)室分別有哪些光探測儀器，分別探測什么物理量？5，簡單談?wù)務(wù)`差的分析？? 攝譜儀與單色儀? 干涉儀? 波長計(jì)? 光的靈敏探測講課內(nèi)容? 波長? 強(qiáng)度 （功率）? 線型光譜儀測量的物理量：? 靈敏度? 分辨率 （時(shí)間，空間）? 信噪比光譜儀主要指標(biāo)：光譜儀（ Spectrometer） 將入射狹縫 S1成像為 S2(?)的光學(xué)儀器1，攝譜儀 (spectrograph): (CCD) ? 成像 一次拍攝譜面上的分布 S2(?) ? x 2，單色儀(Monochromator): (PhD) ? 光電信號 譜面上安裝出射狹縫 S2，獲得單色輸出第 攝譜儀與單色儀譜色散 dn/d?： 棱鏡、光柵線性色散 dx/d? : 取決于 dn/d? 和 f2。 色散越大、焦距越長、狹縫越小，則分辨率越高CCD: 頻率分辨， 空間辨： (將物上不同部分成像于像平面 )， 1 pixel=1~10 um 曝光時(shí)間： 1 us ? 瞬時(shí)物理過程 1 h ? 提高信噪比 響應(yīng)波長： 2001000 nmCCD: 高空間和頻率分辨，時(shí)間響應(yīng)慢Photodiode:時(shí)間分辨率高，空間和頻率分辨率小**CCD對冷原子成像，原子的空間密度分別，分析原子的統(tǒng)計(jì)特性（經(jīng)典 ?量子 ）Gaussian分別：熱原子ThomasFermi分布 ：量子凝聚體**Photodiode探測光強(qiáng)，原子頻率的吸收，研究原子的能級結(jié)構(gòu)87Rb 85Rb P3/2S1/21216329303626715772683580160D2780nmF’ F’FF42012321132311飽和吸收譜實(shí)驗(yàn)裝置Rb原子結(jié)構(gòu)吸收譜最大立體角匹配 （最優(yōu)化收集光）一，光譜儀的一些注意事項(xiàng)激光束直接照射在狹縫上時(shí)，光柵 /棱鏡不能被均勻照射，從而減小分辨率；光路對稱性不保證，帶來波長測量系統(tǒng)誤差；激光的良好相干性導(dǎo)致附加的衍射峰光源測量波長?利用毛玻璃，產(chǎn)生非相關(guān)光，再測量直接探測利用毛玻璃光譜透過率棱鏡攝譜儀可用范圍取決于材料的光譜透過特性（減少吸收）180nm（棱鏡攝譜儀）： 真空， LiF/CaF鏡面和光柵可以渡高反射模 ?光柵優(yōu)于棱鏡全息生產(chǎn)光柵 ?光柵光譜儀應(yīng)用于真空紫外到遠(yuǎn)紅外不同材料光譜范圍 不同材料投射率任何一個(gè)色散儀器的光譜分辨本領(lǐng)定義為：其中 ??=?1?2是可分辨的最小譜線波長間隔Rayleigh光譜分辨判據(jù)： 當(dāng)一個(gè)波長的衍射極大與另一波長的衍射極小重合時(shí)，剛好分辨；更近則不可分辨光譜分辨率()譜儀的自由光譜區(qū) ??（ FSR） ： 譜儀的像面上強(qiáng)度分布 I(?)與波長 ?之間存在單值關(guān)系的波長間隔。自由光譜區(qū)（范圍）棱鏡譜儀： ??覆蓋棱鏡材料正常色散的整個(gè)波長范圍光柵譜儀： ??依賴于衍射級 m, 且隨 m增大而減小干涉儀： m很大 (104?108), 因而 ??很小二，棱鏡攝譜儀分辨率Cauchy’s Formula 螢石冕玻璃重火石玻璃介質(zhì)折射率與色散優(yōu)點(diǎn)：自由光譜程大缺點(diǎn)：分辨率小超重火石玻璃石英玻璃幾種材料的光譜性質(zhì)光柵譜
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