Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Скоков И.В. -> "Оптические спектральные приборы" -> 49

Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.

Скоков И.В. Оптические спектральные приборы — М.: Машиностроение, 1984. — 240 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiespektralniepribori1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 94 >> Следующая

находятся на одной и той же окружности.
119
Таблица 11
Вид решетки Размер штрихованной части, мм Число штрихов иа 1 ми Угол блеска, °
40X30, 50X40, 60X50, 80X70, 100X900 100—2400
На слоях алюминия, нанесенных на заготовку из стекла 100X45 120X60 150X100, 200X120 250X200, 300X200 130X120 150X140 200X180 300—2400 75—2400 75—300 75—600 100—1800 100—1200 100—600 2—60
50X50, 70X70 100X100,150X150 2—100
Эшелетты на металличе- СП 1 О
ских заготовках 200X200, 250X250 300X300 Ю 1 СП О
Примечание. Первый сомножитель — ширина заштрихованной части, второй — длина штриха.
Таблица 12
Вид решетки Радиус кривизны, мм Размер заштрихованной части, мм Число штрихов иа ! мм Угол блеска, Р
На слоях алюминия, нанесенных на заготовку из стекла 250 500 1000 1995 2992 40X30 50X40 60X50 80X50 100X60 300—2400 2—60
6026 140X70 300—1200
Нарезанные непосредственно на стекле 500 1000 1995 2992 . 18X30, 50X40 18X30, 28X30, 50X40 28X30 70X25 300—1200 1—5
Примечание. Первый сомножитель — ширина заштрихованной части, второй ~~ длина штриха.
Кроме сферической вогнутой решетки используются решетки асферической формы — тороидальная и эллипсоидная. С помощью таких решеток можно в определенной степени скомпенсировать астигматизм спектральных линий [10].
Современные решетки в большинстве случаев изготовляют нарезкой алмазными резцами мягкой металлической подложки (слой алюминия), нанесенной на стеклянную заготовку. Решетки, предназначенные для работы в ИК области спектра нарезаются на металлических заготовках (латунь или медь). Число штрихов на 1 мм — 75, 100, 200, 300, 400, 600, 1200, 1800, 2400, 3600 (для решеток на стекле) и 2, 4, 6, 12, 50 и 100 (для решеток на металле). Размер нарезанной области обычно не превышает 300x300 мм2. В табл. 11 и 12 приведены некоторые характеристики отечественных плоских и вогнутых решеток соответственно.
Характеристики плоской дифракционной решетки
Аппаратная функция. Эта характеристика представляет собой распределение по углам интенсивности света, образовавшейся в результате дифракции плоской монохроматической волны на штрихах решетки. Выражение аппаратной функции имеет вид
г г т г 1 sin2 и sin2Afa /Ооч
I^IQIJ2 = I0—--------jjjjj—, (83)
где величина
и = к А'/к (84)
представляет собой параметр, определяемый разностью хода А',
возникающей при дифракции под углом <р для двух лучей, падающих
на края одной и той же грани (см. рис. 85), при этом
А' = b (sin ф sin ф), (85)
а величина
v » яД7Я (86)
представляет собой параметр, определяемый разностью хода А",
двух лучей, падающих под углом а на точки соседних граней, расстояния между которыми равно d, при этом
А" = d (sin а + sin р). (87)
Для угла |3 = а будет наблюдаться нулевой дифракционный максимум, который не содержит разложения света в спектр. Для других значений |3 образуются максимумы различных порядков спектра — первого, второго и т. д.
Функция 1Х (рис. 89, а) обращается в нуль при и = пт (т — целое число), кроме и = 0, когда оиа имеет максимальное значение. При значениях иу равных 2т + 1, имеют место вторичные максимумы, которые лежат между двумя соседними минимумами.
Функция /2 (рис. 89, б) имеет главные максимумы при v = fat (к — целое число). Между главными максимумами имеется N — 1
121
х’\ 1 I ;
\ 1 1 . i
^ -W4-
2я ff 0 я: tfr а а)
ж
о
П
зс
Рис. 89. Аппаратная функция дифракционной решетки:
- (] г ; I ] I 5; ¦-*Г *1 'н< й г гг1!; б — интерференция дифрггирс ванных лучей
вторичных максимумов при Nv = tin, где п — любые целые числа, кроме п = О, N, 2N, т. е. кратных N.
Выше упоминалось о том, что, поскольку падающий на решетку плоский фронт волны испытывает дифракцию на каждом зеркальном элементе, то, изменяя угол наклона грани 6, можно менять направление максимума дифракции от каждого отдельного элемента. При этом распределение интенсивности по главным максимумам будет сдвигаться относительно прежнего, для которого функция /г — (sin и2)/и2 имела максимальное значение для т — 0.
Для примера на рис. 90 приведены графики распределения интенсивности для непрофилированной (рис. 90, а) н профилированной (рис. 90, б) отражательных решеток.
Угловая дисперсия. Изменение угла дифракции р с изменением длины волны Я характеризует угловая дисперсия решетки Dp. Выражение угловой дисперсии Dp можно получить дифференцированием уравнения (76) по X в виде
D,
dp
d\
т
_ mNi d cos p cos p
(88)
Таким образом, в спектрах различных порядков решетка дает различную угловую дисперсию и тем большую, чем выше порядок спектра т.
Угловая дисперсия Dp пропорциональна числу штрихов N0; на 1 мм (обратно пропорциональна периоду решетки d) и возрастает с увеличением угла дифракции р. Для заданных значений т и й| угловая дисперсия зависит от угла дифракции. При р = 0 наблюдается спектр по нормали к решетке (нормальный спектр).
Дисперсию Dg можно выразить через углы падения и дифракции, используя выражение (76), ;
^ _ sin а -Ь sin Р Р — X cos Р
При автоколлимационной установке (a-fl-6) будем иметь
о, _ liti
А
Из приведенных выше формул вытекает, в частности, что малых углах дифракции дисперсия практически постоянна.
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed