Determinarea principalelor caracteristici ale rețelei de difracție platforma de conținut

Activitatea de laborator №13

Principalele caracteristici
Rețelei de difracție

Obiectiv - perioada de determinare, numărul de linii pe 1 mm, iar dispersia unghiulară puterea de rezoluție grilaj.

Grătarele de difracție - dispozitivul optic, care este o colecție de un număr mare de paralele, echidistante fante înguste în afară (adâncitură) de aceeași formă, sprijinite pe orice suprafață. Principala proprietate grilaj - capacitatea de a degrada incidentul lumina pe ea într-un spectru de lungimi de undă, care este utilizat în dispozitive moderne. Distinge grilaj reflectorizant și transparent difracție. În tușe reflectorizante sunt aplicate oglinzii (de obicei din metal) suprafață, și de monitorizare a spectrului se desfășoară în lumina reflectată. Y filee transparente strokes sunt aplicate pe suprafața unui (în mod tipic sticlă) placă transparentă sau o tăietură în formă de fante înguste într-un ecran opac, și observarea se efectuează în lumină transmisă.

Determinarea principalelor caracteristici ale rețelei de difracție platforma de conținut
Luați în considerare efectul unui grilaj transparent. Lăsați pe grila normală la suprafața sa se încadrează fascicul paralel de lumină albă (Fig. 1). Pe fante (lovituri) zăbrele proporționale cu lungimea de undă a luminii, difracția apare fenomenul provocat de deviere de la undele de propagare rectilinie prin reacția lor cu un obstacol. Ca rezultat, grinzile cu zăbrele vor la unghiuri diferite, în toate direcțiile din fiecare punct al fantei. Aceste raze pot fi grupate în mănunchiuri de grinzi paralele reciproc. Situat în spatele bare de lentile pozitive. Fiecare fascicul de raze paralele se întâlnesc la planul focal posterior al lentilei la un moment dat (punctul A pentru raze difractate la un unghi # 966; la zăbrele normale). grinzi paralele din alte unghiuri de difracție se adună la alte puncte ale planului focal al lentilei. La aceste puncte apar valuri de lumină de interferență care provin din diferite spații ale rețelei. Dacă diferența de drum dintre grinzile respective este egală cu un număr întreg de lungimi de undă ale luminii monocromatice, punctul de întâlnire a razelor luminoase maxime apar pentru o anumită lungime de undă, adică. E., # 954; = 0, ± 1, ± 2, ... din Fig. 1 arată că diferența de cale # 916; între două raze paralele care provin de la punctele corespunzătoare de fante adiacente este în cazul în care un - lățimea fantei; b - lățimea decalajului dintre fante opace.

Valoarea se numește perioada sau grilajul constantă. Prin urmare, principala condiție pentru apariția maximele de interferență al grilajului are forma:

În planul focal al lentilei pentru razele fara a experimenta un pic de difracție observat centrală alb de ordinul zero (# 966 = 0, # 954; = 0), dreapta și stânga maximele care sunt aranjate de culoare (linii spectrale) ale primei, a doua și următoarele ordine de mărime (vezi. Fig. 1). intensitate maxima scade puternic cu ordine crescătoare, adică. e. cu creșterea unghiului de difracție.

Ecuația (1) determină perioada de d grilaj. dacă unghiul de difracție măsurat # 966;, corespunzătoare unei linii spectrale, care sunt cunoscute pentru lungimea de unda si ordinea spectrului.

Cunoscând perioada de zăbrele, este ușor pentru a calcula numărul de lovituri aplicate pe lățimea zăbrele 1 mm:

Una dintre principalele caracteristici ale grătarului de difracție este dispersia unghiulară. dispersie unghiulară a grilajului este o cantitate egală cu derivata unghiului de difracție a undelor de lumina ale lungimii de undă:

Dispersia determină distanța unghiulară d # 966; între direcțiile de două linii spectrale, care diferă în lungime de undă de 1 nm (nm = 1) și caracterizează gradul de întindere a spectrului de lângă această lungime de undă. Formula de calcul a dispersiei unghiulare zăbrele poate fi obținută prin diferențierea ecuației determinarea poziției maxime principale. . aici

Din această formulă rezultă că dispersia unghiulară a gratarului este mai mare cu atât mai mare ordinea spectrului. Aceasta explică extinderea gamei în zăbrele cu ordine crescătoare.

Pentru grătare cu diferite perioade de spectru lățime mai mare în zăbrele, caracterizată printr-o perioadă mai mică. De obicei, într-o singură comandă nu se modifică în mod semnificativ (în special în cazul tablourilor cu un număr mic de linii pe milimetru), astfel încât variația în aceeași ordine aproape neschimbat. Spectrul obținut cu dispersie constantă, este întinsă uniform pe toată gama de lungimi de undă, care distinge spectrul de grilaj din spectrul dat de prisma.

In spectroscopie, se presupune că dispozitivul optic permite două linii spectrale dacă imaginile acestor linii în spectrul obținute prin intermediul acestui dispozitiv, separat vizibil. Dacă imaginile din cele două linii de îmbinare într-una singură, atunci spunem că dispozitivul lor nu este permisă. Aceleași linii ale spectrului pot fi rezolvate de către un singur dispozitiv și nu sunt permise altora. Acest lucru se datorează lățimii intensitățile maxime ale acestor linii.

Determinarea principalelor caracteristici ale rețelei de difracție platforma de conținut
La sugestia experienței Rayleigh confirmată și dovedită, este considerată a fi o rezoluție maximă atunci când intensitatea maximă a unei linii coincide cu minimul celuilalt (Fig. 2). În cazul în care vârfurile sunt mai aproape decât se arată în Fig. 2, liniile de imagine # 955; 1 și # 955; 2 îmbinare într-o singură - linie nu sunt permise. Când vârfurile sunt distantate linie continuare constant rezolvate.

articole similare