光栅光谱仪实验讲义.doc
《光栅光谱仪实验讲义.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光栅光谱仪实验讲义.doc(4页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1光栅光谱仪实验光栅光谱仪实验浙江大学光电信息工程实验中心一一 实验目的实验目的 1、了解光栅的分光原理及主要特性; 2、了解光栅光谱仪的工作原理; 3、掌握利用光栅光谱仪进行测量的实验方法;二二 实验仪器实验仪器 1、低压汞灯及电源:发光波长 404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.0nm; 2、透镜及固定调节架 2 个:(焦距 f=45mm,口径 38mm;焦距 f=190mm,口径 38mm) ; 3、狭缝及固定调节架 1 个:02mm; 4、光栅及固定调节架 1 个:光栅自制; 5、USB 接口摄像头及固定调节架 1 个; 6、计算机及软件;三三 实验原
2、理实验原理衍射光栅是光栅光谱仪的核心色散器件,它的记录介质多采用光致抗蚀剂,一般用激光器作光源,可产生每毫米几千条对的空间频率的光栅,并且通过曝光和显影,直接得到浮雕型的正弦透射光栅。相邻刻线的间距 d 称为光栅常数,通常刻线密度为每毫米数百至数十万条,刻线方向与光谱仪狭缝平行。当平行光入射到一块平面衍射光栅时,让衍射光波经过一透镜,则在透镜焦平面上得到光栅的夫琅和弗衍射图象,见图一。如果光源是平行于光栅刻痕的狭缝光源发出的准单色光,则衍射花样是一些分立的亮线(亮条纹) 。图一 光栅衍射图亮纹位置满足如下条件光栅方程式 (1)2, 1, 0,)sin(sinmmidm式中,d 为光栅常数,d=
3、a+b, 在可见光范围内,d 一般在 1/10001/500mm 之间。为第 m 级亮m纹对应的衍射角, 为入射光波长,i 为入射平行光对光栅面的入射角,m 为多缝干涉主极大级数。入射2光处于光栅面法线同侧的亮条纹时上式中取正号;异侧时取负号。光栅上的每一条缝的单缝衍射在 方向上 P 点产生一个光振动,N 条缝在 P 点产生的 N 个光振动的振幅相同,他们的相干叠加决定了 P 点的光强,光栅衍射是单缝衍射和多缝干涉的总效果。亮纹(主极大)中心位置满足光栅方程中 m0, (0)时,dsin0 为中央明纹中心。其他亮纹(主极大)中心位置:满足多缝干涉的光栅方程: (2)sin,0,1, 2mdmm
4、 不满足单缝衍射暗纹条件:(3)sin,1, 2,3mamm m为单缝衍射暗纹级数。 (2、3)式要同时满足,才会出现主极大暗条纹位置:(4)(21)sin,0,1, 22mmdm (5)sin,1, 2,3mamm (4、5)式只需满足一个便是暗纹。1光栅的色散光栅的色散复色光入射时,除零级外各波长的衍射亮线分开,各色同级亮级分开的程度用光栅的色散来表示。定义:角色散(弧度/埃) ; 当小时,。 cosdm dddm dd线色散 (毫米/埃) 。fdd ddl 可见光栅的色散与光波长无关,它仅决定于光栅常数 d 和被考察亮线的级次 m,色散是作为分光元件的衍射光栅的重要特性参数。根据光栅方程
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光栅 光谱仪 实验 试验 讲义
限制150内