光柵光譜儀工作原理的相關(guān)分析
光柵光譜儀是指利用折射或衍射產(chǎn)生色散的一類光譜測量儀器,。光柵光譜儀是光譜測量中zui常用的儀器。它由入射狹縫S1,、準(zhǔn)直球面反射鏡M1,、光柵G、聚焦球面反射鏡M2以及輸出狹縫S2構(gòu)成,。是一種多應(yīng)用于野外觀測用的可以將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)設(shè)備,。例如日常我們看到的陽光中的光線成分，經(jīng)過光柵光譜儀的分析,，按波長排列,，可見光只占光譜中很小的范疇，其余都是肉眼無法分辨的光譜,，如紅外線,、微波、紫外線,、X射線等等,。
衍射光柵是光柵光譜儀的核心色散器件。它是在一塊平整的玻璃或金屬材料表面（可以是平面或凹面）刻畫出一系列平行,、等距的刻線,，然后在整個表面鍍上高反射的金屬膜或介質(zhì)膜，就構(gòu)成一塊反射試驗(yàn)射光柵,。相鄰刻線的間距d稱為光柵常數(shù),，通常刻線密度為每毫米數(shù)百至數(shù)十萬條,，刻線方向與光譜儀狹縫平行,。
入射光經(jīng)光柵衍射后，相鄰刻線產(chǎn)生的光程差,。光柵方程將某波長的衍射角和入射角通過光柵常數(shù)d起來,， 為入射光波長，m為衍射級次,，取 等整數(shù),。式中的“ ”號選取規(guī)則為：入射角和衍射角在光柵法線的同側(cè)時取正號，在法線兩側(cè)時取負(fù)號。如果入射光為正入射 ,，光柵方程變?yōu)?,。衍射角度隨波長的變化關(guān)系，稱為光柵的角色散特性,，當(dāng)入射角給定時,，可以由光柵方程導(dǎo)出，復(fù)色入射光進(jìn)入狹縫S1后,，經(jīng)M2變成復(fù)色平行光照射到光柵G上,，經(jīng)光柵色散后，形成不同波長的平行光束并以不同的衍射角度出射,，M2將照射到它上面的某一波長的光聚焦在出射狹縫S2上,，再由S2后面的電光探測器記錄該波長的光強(qiáng)度。
光柵G安裝在一個轉(zhuǎn)臺上,，當(dāng)光柵旋轉(zhuǎn)時,，就將不同波長的光信號依次聚焦到出射狹縫上，光柵光譜儀光電探測器記錄不同光柵旋轉(zhuǎn)角度（不同的角度代表不同的波長）時的輸出光信號強(qiáng)度,，光柵光譜儀即記錄了光譜,。
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