【正文】 為演示，只需輸入16就行\(zhòng)nN=\n39。39。由透射振幅光柵的光譜特性參數(shù)的具體表達(dá)式，我們知道了色散型光譜儀的三個基本的的性能指標(biāo)——角色散本領(lǐng)，線色散本領(lǐng)和色分辨本領(lǐng)跟透射振幅光柵的光柵常數(shù)，所測的衍射角，級數(shù)，所測的光波的波長有關(guān)甚至還與狹縫數(shù)，實驗所用的透鏡焦距有關(guān)。通過上面的分析我們還可發(fā)現(xiàn)若在不大處觀察光柵光譜，幾乎不隨而變，所以和差不多是個常數(shù)。如前所述為提高角色散本領(lǐng)，可減少光柵常數(shù)，如果可以還可觀察級次更高的光譜，色散本領(lǐng)可進(jìn)一步增大；想提高線色散本領(lǐng)可增大透鏡焦距；而要達(dá)到各性能的實現(xiàn)，則要相互達(dá)到配合要求。光柵方程要求 。 除介紹上面三個性能指標(biāo)外，還介紹另一個重要的參數(shù)——（4）自由光譜范圍，即色散范圍由于色散與級次k成正比，對于一定的光波段，隨級次增高，展開越寬，會出現(xiàn)光譜重疊現(xiàn)象。因此角間隔為的兩個主極強(qiáng)之間便有可能發(fā)生強(qiáng)度分布的重疊現(xiàn)象。對于透射振幅光柵，則線距離間隔與角間隔的之間的關(guān)系近似為 ─光柵后的透鏡焦距，于是有 可見為了增大線色散本領(lǐng)，還可增大透鏡焦距（?？蛇_(dá)數(shù)米）。（1）透射振幅光柵的角色散本領(lǐng) 角色散本領(lǐng)定義為 ，即第k級譜線波長l的鄰近單位波長差所產(chǎn)生的衍射角間隔。 光柵光譜儀系色散型光譜儀。由此式不難導(dǎo)出從而，求得k級主峰的半角寬度公式 這表明，光柵尺寸越大，主峰半角寬度越小，兩者成反比關(guān)系 另外再介紹斜入射時情形，這時光程差為 復(fù)色光照射透射振幅光柵的理論分析 復(fù)色光照射透射振幅光柵介紹復(fù)色光照射時也是光柵真正在實用時要特別注意的問題，也是我們進(jìn)行光譜分析時對儀器要求評價的直接理論。再考慮另一個因子的影響，很明顯，那個因子跟單縫夫瑯禾費(fèi)衍射的強(qiáng)度分布函數(shù)一樣，因此可以稱為衍射因子。這幅圖是一個特例的衍射因子，結(jié)構(gòu)因子和總的衍射強(qiáng)度的分布，其具體的編寫后面以附錄給出。上式進(jìn)一步化為其中，設(shè) 為單元（單縫）衍射因子，由瞳函數(shù)決定。在這里設(shè)置的常數(shù)a與單縫夫瑯禾費(fèi)中的單縫寬度a的意義不同，以區(qū)別計算?？捎冒S條件下的的公式并僅對衍射屏透光部分求積分，即不透光部分的瞳函數(shù)為零。單縫夫瑯禾費(fèi)衍射次極大位置在每兩個相鄰最小值之間有一極大值，這些極大值的具體位置可由超越方程 解得 ，通過圖解法，我們可求得以下值 （2）亮條紋角寬度（相鄰暗條紋之間的角距離）由單縫衍射的零點條件，可知在很小時，可近似為，從而相鄰暗條紋之間的角距離為 而零級主極大 ，其半角寬度為 即衍射的反比關(guān)系。 夫瑯禾費(fèi)衍射圖樣的特征（1）極值點：由強(qiáng)度分布公式 ，即 由此得 分別求解以上兩方程得所有的極值點單縫夫瑯禾費(fèi)衍射中央最大值的位置 由 ，解得滿足 的那個方向，即 （中央最大值位置）也就是在焦點處，光強(qiáng)最大。則為光軸上F點處的光強(qiáng)。即是平行光的相干疊加。得到的一般公式為：其中為次波源發(fā)射球面波到達(dá)場點；為次波源自身的復(fù)振幅；ds為次波源波前微分面元；f為傾斜因子；K為比例系數(shù)。次波又可以產(chǎn)生新的振動中心，繼續(xù)發(fā)出次波，由此使得光波不斷向前傳播。結(jié)合透射振幅光柵的理論，透射振幅光柵的幾個光譜特性參數(shù)是相互獨(dú)立的，設(shè)計時應(yīng)都考慮，這樣光柵性能達(dá)到最好。在得到透射振幅光柵的衍射強(qiáng)度分布公式，我們很明顯的看到有兩個因子，一個是結(jié)構(gòu)因子，另一個是衍射因子。認(rèn)識到單縫夫瑯禾費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布的具體公式，這為后面透射振幅光柵的衍射強(qiáng)度分布的衍射因子作為借鑒。隨著微細(xì)加工工藝的發(fā)展和二元光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，周期性二元光學(xué)元件光柵的特征尺寸不斷縮小，其結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，從單周期光柵到雙周期交叉光柵，從介質(zhì)光柵到金屬光柵，從單層光柵到多層光柵，光學(xué)元件越來越小型化、高效化、陣列化。1948年，Gabor提出了全息光學(xué)原理，激光器發(fā)明以后。1821年，夫瑯和費(fèi)為了觀測太陽光譜，用鐵絲制成了衍射光柵，兩年后，他又在平面玻璃上敷以金箔，再在金箔上刻槽做成了具有較大色散的反射衍射光柵。時代在變遷，科技發(fā)展更是一日千里。 本論文的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀作為本科教育對透射振幅光柵的介紹不是很重要，而重點是在光學(xué)課時介紹典型的夫瑯和費(fèi)單縫衍射和矩孔衍射。這些法則不僅能夠應(yīng)用于氫原子，滿意地解釋譜線的成因，也能應(yīng)用于其他原子、分子和凝聚態(tài)物質(zhì)。十九世紀(jì)初，在研究太陽光譜時，發(fā)現(xiàn)它的連續(xù)光譜中有許多暗線，最初不知道這些暗線是怎樣形成的，后來人們了解了吸收光譜的成因，才知道這是太陽內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過溫度比較低的太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜。正是基于這些儀器在歷史上發(fā)揮過極其重要的作用。今天我們知道原子不同，發(fā)射的明線光譜也不同，每種元素的原子都有一定的明線光譜，每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光，因此，明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線。本論文就是以光學(xué)中的単縫夫瑯禾費(fèi)衍射場理論為基礎(chǔ)介紹了其基本結(jié)論和圖樣的特征，結(jié)合具體實驗，給出了透射振幅光柵的在單色光和復(fù)色光照射下的光譜圖樣，進(jìn)而在詳細(xì)的數(shù)學(xué)推理和數(shù)值模擬進(jìn)行了理論分析，研究了透射振幅光柵的光譜特性參數(shù)的具體表達(dá)式，并確定這些光譜特性參數(shù)對其產(chǎn)生的光譜的影響，結(jié)果表明這幾個參數(shù)是相互獨(dú)立的。而一維多縫透射振幅光柵是最簡單的，其基本理論也是進(jìn)行光柵設(shè)計而用來參考的重要基礎(chǔ)，由此可看出透射振幅光柵理論在光譜學(xué)中的地位。當(dāng)然即使在現(xiàn)在的及高科技的宇航活動中也活躍著它們的身影，它們用來分析研究未知天體的化學(xué)成分。而分光儀、攝譜儀可以很好的實現(xiàn)光譜分析，也正是有了這樣的儀器讓人們知道了光譜分析。光譜分析對于研究天體的化學(xué)組成也很有用。在試圖說明氫原子光譜的過程中，所得到的各項成就對作為二十世紀(jì)物理學(xué)中最重要的理論之一量子力學(xué)法則的建立起了很大促進(jìn)作用。因此對透射振幅光柵的光譜特性進(jìn)行詳細(xì)的分析有重要意義。當(dāng)然工程上雖然光柵的價格不是特別貴，但制造工藝還是要求挺高的，因此人們在不斷研究光柵的相關(guān)理論，不斷提高制造工藝，這就對一些專門的生產(chǎn)設(shè)計光柵的公司要求就很高了。工程上的光柵五