【文章內(nèi)容簡介】 dδ/dλ 大 因此 ， 增加角色散率 d?/d? 的方式有三： ? 改變棱鏡材料 ， 玻璃比石英的折射率大 ， 但玻璃只適于可見 光區(qū)； ? 增加棱鏡頂角 ， 多選 600； ? 增加棱鏡數(shù)目，但由于設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)上的困難，最多用 2個(gè)。 ?????ddnndd ???)2/(s i n1)2/s i n (222光譜分辨率定義為 ?/d?，表示波長為 ?和波長為 ?+d?的色光剛能分開的能力。對(duì)于某一波長 ?，其與相鄰色光剛能分開的 d?越小，說明棱鏡的光譜分辨能力越高。 根據(jù)方孔衍射極限角分辨率 d?= d?/a0，則棱鏡的最大理論分辨率 m a x 0d d nR a td d d??? ? ?? ? ?即對(duì)應(yīng)狹縫寬度趨近于零時(shí)，棱鏡的最大理論分辨率和棱鏡的尺寸以及棱鏡材料的色散成正比。實(shí)際上，由于物鏡有一定的像差以及要得到一定出射光能量，狹縫需要有一定的寬度，加上雜散光等的影響，實(shí)際單色儀的分辨率比 Rmax小。 為棱鏡材料色散率 t 為三棱鏡底邊長 為兩條譜線的波長差 ?ddn??167。 51 黑體及輻射定律 黑體 :能在任何溫度下 ,全部吸收任何波長的輻射的物體稱為絕對(duì)黑體，簡稱黑體 。黑體只是一種理想的模型。 黑體輻射： 絕對(duì)黑體的輻射稱為黑體輻射。 熱輻射： 任何物體，在高于絕對(duì)零度時(shí)都會(huì)發(fā)射電磁波，若物體中的分子、原子是受熱激發(fā)而發(fā)射電磁輻射現(xiàn)象稱熱輻射。 斯忒藩 (Stefan)? 玻耳茲曼定律 ）開（米瓦 428 / ??? ??Stefan根據(jù)實(shí)驗(yàn)得得到黑體輻射出射度與溫度之間的關(guān)系 稱為斯忒藩 ? 玻耳茲曼常數(shù) 物理意義 : 黑體在單位面積單位時(shí)間內(nèi)輻射的總能量 與黑體溫度 T的四次方成正比。 例 由測(cè)量得到太陽輻射譜的峰值處在 ，計(jì)算太陽的 表面 溫度和 單位表面積上所輻射的功率；如 太陽的輻射是常數(shù)，其直徑 ，求太陽在一年內(nèi)由于 輻射而損失的質(zhì)量。 mm ????md ??解： 將太陽看作黑體 由 bTm ??得 )( 108 9 373KbTm??? ??? ???太陽的 表面 溫度 太陽 單位表面積上所輻射的功率即 太陽 輻出度 一年內(nèi)輻射的能量 tdEE ????20 ?由 2mcE ?)()103( 360024365)( 1728297kg??? ????????????? 2202 ctdEcEm ?得 太陽的質(zhì)量 mkgMs ????? 該式的理論值與實(shí)驗(yàn)值符合得非常很好。但是，該式要想成立，要想從理論上能夠?qū)С?，能量只能取分立值，即能量是不連續(xù)的，并且能量的最小單元 ? = h? 。這在當(dāng)時(shí)是與經(jīng)典物理學(xué)相矛盾的。 普朗克為了能從理論上將上式導(dǎo)出于是他提出了能量子假說。 （ 1） 輻射物體中包含大量諧振子，頻率為 ν的電磁波是由頻率為 ν的振子發(fā)射的，這些振子的能量是取特定的分立值 ε，2ε， 3ε， …… nε. 普朗克能量子假說 （ 2）存在著能量的最小單元， 能量子 ? = h? h=?1034焦耳 秒。稱為普朗克常數(shù) （ 3）振子只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量 由普朗克 能量子假說 從理論上推導(dǎo)出黑體的單色輻出度為： 112),( 52?? ?TkhcbehcTM???? k、 c分別 是玻爾茲曼常數(shù)和光速。 普朗克假說不僅圓滿地解釋了黑體的輻射問題，還解釋了固體的比熱問題。它成為現(xiàn)代理論的重要組成部分。 ),( TM b ??實(shí)驗(yàn)曲線 T=1646k 普朗克曲線 112),( 52?? ?TkhcbehcTM????（ 1） λ較小時(shí) 1??Tkhce ?TkhcTkhcb ehcehcTM ??????? ??? ??5252 22),(得維恩公式 討論： TCb ecTM ???251),( ?? 21 2 hcc ??khcc ?2（ 2） λ較大時(shí) ????????? !212xxe x)(2112),(5252hcTkhcehcTMTkhcb?????????? ?42),(??? c k TTMb ?得瑞利 — 金斯公式 普朗克能量子假說取得了圓滿的成功。 一、光電效應(yīng) 光電效應(yīng) 是入射光的光子與物質(zhì)中的電子相互作用并產(chǎn)生載流子的效應(yīng)。事實(shí)上，此處所指的光電效應(yīng)是一種光子效應(yīng)，也就是單個(gè)光子的性質(zhì)對(duì)產(chǎn)生的光電子直接作用的一類光電效應(yīng)。根據(jù)效應(yīng)發(fā)生的部位和性質(zhì)，習(xí)慣上又將其分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。 外光電效應(yīng) 是指發(fā)生在物質(zhì)表面上的光電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，主要包括光陰極直接向外部放出電子的現(xiàn)象，典型的例子是物質(zhì)表面的光電子發(fā)射。 內(nèi)光電效應(yīng) 指發(fā)生在物質(zhì)內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，特別是半導(dǎo)體內(nèi)部載流子產(chǎn)生效應(yīng)，主要包括光電導(dǎo)效應(yīng)與光伏效應(yīng)。 光生伏特效應(yīng) ：光照在半導(dǎo)體 PN結(jié)或金屬 — 半導(dǎo)體接觸上時(shí)，會(huì)在 PN結(jié)或金屬 — 半導(dǎo)體接觸的兩側(cè)產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)。 內(nèi)光電效應(yīng)又分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。 光電導(dǎo)效應(yīng) ：半導(dǎo)體材料受光照后，由于對(duì)光子的吸收內(nèi)部產(chǎn)生光生載流子引起載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率增大而電阻減少的現(xiàn)象。可分為本征光電導(dǎo)效應(yīng)與非本征光電導(dǎo)效應(yīng)兩種。 當(dāng)光子能量大于材料禁帶寬度時(shí)，把價(jià)帶中電子激發(fā)到導(dǎo)帶，在價(jià)帶中留下自由空穴，從而引起材料電導(dǎo)率增加，即 本征光電導(dǎo)效應(yīng) 。 若光子激發(fā)雜質(zhì)半導(dǎo)體，使電子從施主能級(jí)躍遷到導(dǎo)帶，或從價(jià)帶躍遷到受主能級(jí)，產(chǎn)生光生自由電子或自由空穴，從而增加材料電導(dǎo)率，即 非本征光電導(dǎo)效應(yīng) 。 二、光熱效應(yīng) 光熱效應(yīng) 是物體吸收光，引起溫度升高的一種效應(yīng)。探測(cè)器件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升，并進(jìn)一步使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。 探測(cè)體常用 Pt、 Ni、 Au等金屬和熱敏電阻、熱釋電器件、超導(dǎo)體等。原則上，光熱效應(yīng)對(duì)光波波長沒有選擇性，但由于材料在紅外波段的熱效應(yīng)更強(qiáng)，因而光熱效應(yīng)廣泛用于對(duì)紅外輻射、特別是長波長的紅外線的測(cè)量，許多激光功率計(jì)常用該種類型的探測(cè)器。由于溫升是熱積累的作用，所以光熱效應(yīng)的速度一般比較慢，而且易受環(huán)境溫度變化的影響。 167。 61光電和熱電探測(cè)器的特性 w??A/ lmA/?? lm??V/w??V/一、積分響應(yīng)度（或積分靈敏度） 積分響應(yīng)度：探測(cè)器的輸出 Y和探測(cè)器的輸入 X之比，表示 探測(cè)器對(duì)連續(xù)輻射通量的反應(yīng)程度。 定 義 : S=Y/X X— 入射的光輻射通量或光通量 lm Y— 探測(cè)器輸出的電流或電壓 (V/A) 單位 : 或 積分響應(yīng)度表征探測(cè)器靈敏度的參量，它說明了在確定的入射光信號(hào)下，探測(cè)器輸出有用電信號(hào)的能力。 如使用波長為 λ的