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SICK光柵應(yīng)用原理的資料分為幾部分
2022-8-19 閱讀(1029)
SICK光柵應(yīng)用原理的資料分為幾部分
SICK光柵是一塊刻有大量平行等寬,、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片,。光柵的狹縫數(shù)量很大，一般每室米幾十至幾千
條,。單色平行光通過光柵每個(gè)縫的衍射和各縫間的干涉,，形成暗條紋很寬，明條紋很細(xì)的圖樣,，這些銳細(xì)而明亮的條紋稱作譜
線,。譜線的位置隨波長(zhǎng)而異，當(dāng)復(fù)色光通過光柵后,，不同波長(zhǎng)的譜線在不同的位置出現(xiàn)而形成光譜,。光通過光柵形成光譜是單
縫衍射和多縫干涉的共同結(jié)果,，
SICK光柵在屏幕上產(chǎn)生的光譜線的位置，可用式表示,。式中a代表狹縫寬度,，b代表狹縫間距，0為衍射角,，0為光的入射
方向與光柵平面法線之間的夾角,，k為明條紋光譜數(shù)(k=0，±1,，±2………,，為波長(zhǎng)，a+b稱作光柵常數(shù),。用此式可以計(jì)算光波波長(zhǎng),。光柵產(chǎn)生的條紋的特點(diǎn)是:明條紋很亮很窄，相鄰明紋間的暗區(qū)很寬,，衍射圖樣十分清晰,。因而利用光柵衍射可以地測(cè)定波長(zhǎng)。衍射光柵的分辨本R=/DI=kN,。其中N為狹縫數(shù),，狹縫數(shù)越多明條紋越亮，越細(xì),，SICK光柵分辨本就越高,。增大縫數(shù)N提高分辨本是光柵技術(shù)中的重要課題。
SICK光柵是用精密的刻劃?rùn)C(jī)在玻璃或金屬片上刻劃而成的,。光柵是光柵攝譜儀的核心組成部分,，其種類很多。按所用光是
透射還是反射分為透射光柵,，反射光柵,。反射光柵使用較為廣泛:按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵正交光柵,，相光柵,，閃耀光柵，階梯光柵等,。
由SICK光柵方程可知,，對(duì)于相同的光譜數(shù)m，以同樣的入射角a投射到光柵上的不同波長(zhǎng)入1,、入2,、入3.....組成的混合光。每種波長(zhǎng)產(chǎn)生的干涉*都位于不同的角度位置;即不同波長(zhǎng)的衍射光以不同的衍射角B出射,。這就說明,，對(duì)于給定的光柵,，不同波長(zhǎng)的同一主大或次大(構(gòu)成同一光棚光譜中的不同波長(zhǎng)譜線)都不重合，而是按波長(zhǎng)的次序順序排列,，形成一系列分立的譜線,。這樣，混合在一起入射的各種不同波長(zhǎng)的復(fù)合光,，經(jīng)光柵衍射后彼此被分開,。這就是衍射光柵的分光原理。
由SICK光柵方程d(sina±sinB)=m入可知,，在衍射角不太大的情況下(如在一光譜內(nèi),，靠近光譜法線區(qū)域時(shí))，不同波長(zhǎng)光譜線的位罟基本上與其波長(zhǎng)值成比例,。因此,，光柵光譜中的各個(gè)波長(zhǎng)譜線排列比較均勻，并隨著波長(zhǎng)值線性增加或減少,，相
應(yīng)的光柵光譜線的位罟(如離光柵法線的距離)也線性變化,。
在棱鏡光譜中,，由干不同波長(zhǎng)的光線受到不同程度的折射而被色散,，而棱鏡材料對(duì)不同波長(zhǎng)的折射率變化是不與波長(zhǎng)成線
性的，棱鏡材料在短波方向的析射率的變化要比長(zhǎng)波區(qū)的變化大得多。因此,，棱鏡光譜中的譜線排列情況是不均勻的,。在短波
區(qū)，因dn/d入大,，譜線排列非常稀疏，而在長(zhǎng)波區(qū),，則因dn/d入小,，譜線排列非常稠密,。所以,，同樣大小的波長(zhǎng)差值,，相應(yīng)的譜線之間的距離,，短波處要大于長(zhǎng)波處,。因此,，我們說棱鏡在紫外區(qū)的色散要比可見,，近紅外區(qū)的色散大,。所以,，有些紫外可見分光光度計(jì)(特別是紫外可見分光光度計(jì))都用石英棱鏡作前置單色器,，就是這個(gè)道理。
SCK光柵光譜的排列以較均勻,，不同波長(zhǎng)區(qū)中同樣波長(zhǎng)差的兩相譜線之間的距離變化不大大，光柵光譜的勻排性不但使光
譜更加整齊,、勻稱，而且對(duì)定性分析時(shí)初步判斷,，估計(jì)譜線的波長(zhǎng)值等比較方便,。
此外，在譜線的波長(zhǎng)分布順序方面,，光柵與棱鏡也是不同的;在光柵光譜中,，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光線衍射角數(shù)值越大，譜線越偏離光柵法線,。在棱鏡光譜中,，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光線，偏向角越小,，相應(yīng)的譜線分布越接近入射角方向的位置,。
