衍射的應(yīng)用ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 01:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 2co s2s i n2? B方向也是衍射主極大方向，且 ?=?。 00 ???? ????? md ?co ss in2 0 單槽衍射中央主極大方向同時(shí)為第 m級干涉主極大方向所應(yīng)滿足的關(guān)系式。 ? 討論 6/4/2022 第 3章 光的衍射 14 討論 ? 若光沿槽面法線方向入射，則 α =β =0， ?=θ =θ 0。上式簡化為 返回 ??? md ?co ss i n2 0Mmd ?? ?0s in2 主閃耀條件 ? ?0稱為光柵的 閃耀角 ， 波長 ?M稱為光柵的 閃耀波長 ， m稱為 閃耀級次 。 ? 可見，對 一定結(jié)構(gòu) (θ 0)的閃耀光柵，其閃耀波長 λ M，閃耀級次 m和閃耀方向均由該方程確定 。 ? 說明 ? 通常所稱光柵的閃耀波長，是指光 垂直槽面 入射時(shí)的 一級 閃耀波長 λ b， λ b/ λ b/3… 稱為二級、三級閃耀光譜； ? 由于單槽衍射主極大到極小有一定寬度，故閃耀波長附近一定波長范圍內(nèi)的譜線也得到不同程度的閃耀。 6/4/2022 第 3章 光的衍射 15 光譜儀 1)光譜儀概述 ? 光譜儀是一種利用光學(xué) 色散原理 設(shè)計(jì)制作的光學(xué)儀器； ? 主要用于研究物質(zhì)的輻射，光與物質(zhì)的相互作用，物質(zhì)結(jié)構(gòu)， 物質(zhì)含量分析，探測星體和太陽的大小、質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速度和方向等。 ? 從應(yīng)用范圍分類 ? 發(fā)射光譜分析用光譜儀：包括看譜儀，攝譜儀和光電直讀光譜儀 ? 吸收光譜分析用光譜儀：包括各種分光光度計(jì)。 ? 從光譜儀的出射狹縫分類 ? 單色儀：一個(gè)出射狹縫；多色儀：兩個(gè)以上出射狹縫；攝譜儀：沒有出射狹縫。 ? 按其應(yīng)用的光譜范圍分類 ? 真空紫外光譜儀、近紫外光譜儀、可見光譜儀、近紅外光譜儀，紅外和遠(yuǎn)紅外光譜儀。 ? 最近問世的微型光纖光譜儀屬于 光電直讀式 光譜儀。 6/4/2022 第 3章 光的衍射 16 光譜儀的組成 ? 主要由三部分組成： ? 光源和照明系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、接收系統(tǒng)。 ? 光源 ：在發(fā)射光譜學(xué)中是研究的對象，在吸收光譜學(xué)中則是照明工具。 ? 分光系統(tǒng) ：是光譜儀的核心，由準(zhǔn)直光管，分光單元和暗箱組成。如上圖，整個(gè)分光系統(tǒng)置于暗箱中，以消除雜散光的干擾。 ? 分光單元有三類：一類是棱鏡分光， 棱鏡光譜儀 ，現(xiàn)已很少使用；另一類用衍射光柵分光， 光柵光譜儀 ，目前廣泛使用；第三類是頻率調(diào)制的 傅里葉變換光譜儀 ，這是新一代的光譜儀。 ? 接收系統(tǒng) ： 6/4/2022 第 3章 光的衍射 17 光譜儀的接收系統(tǒng) ? 接收系統(tǒng)：是用于測量光譜成分的 波長和強(qiáng)度 ，從而獲得被研究物質(zhì)的相應(yīng)參數(shù)。 ? 有三類接收系統(tǒng)： ? 基于光化學(xué)作用的 乳膠底片 攝像系統(tǒng)； ? 基于光電作用的 CCD等光電接收系統(tǒng)； ? 基于人眼的 目視系統(tǒng) ，它也被稱為看譜儀。 返回 6/4/2022 第 3章 光的衍射 18 2)光柵光譜儀的特性 ? 右圖所示，里特羅自準(zhǔn)直光譜儀， ? (a)中的透鏡 L起著準(zhǔn)直和會聚雙重作用，光柵G的槽面受準(zhǔn)直平行光垂直照明； ? 圖 (b)中采用了凹面反射鏡， 可用于紅外光區(qū)和紫外光區(qū)。 ? 光柵光譜儀的主要性能指標(biāo)： 色散本領(lǐng) 、 分辨本領(lǐng) 和 自由光譜范圍 。 返回 6/4/2022 第 3章 光的衍射 19 (1)色散本領(lǐng) ? 是指光譜儀將不同波長的同級主極大光分開的程度，通常用角色散和線色散表示。 ①角色散 dθ/dλ 。 ? 波長相差 1埃 ()的兩條譜線分開的角距離稱為角色散。 ? 光柵的角色散可由光柵方程對波長取微分求得 線色散 ???co sdmdd ? 此值愈大 ， 角色散愈大 ， 表示不同波長的光被分得愈開 。 可見 ， 光柵的角色散與光譜級
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