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光柵光譜儀的工作原理分析


     光柵光譜儀是指利用折射或衍射產生色散的一類光譜測量儀器。光柵光譜儀是光譜測量中*常用的儀器。它由入射狹縫S1、準直球面反射鏡M1、光柵G、聚焦球面反射鏡M2以及輸出狹縫S2構成。
   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膜,就構成一塊反射試驗射光柵。相鄰刻線的間距d稱為光柵常數,通??叹€密度為每毫米數百至數十萬條,刻線方向與光譜儀狹縫平行。入射光經光柵衍射后,相鄰刻線產生的光程差。光柵方程將某波長的衍射角和入射角通過光柵常數d聯系起來, 為入射光波長,m為衍射級次,取 等整數。式中的“ ”號選取規則為:入射角和衍射角在光柵法線的同側時取正號,在法線兩側時取負號。如果入射光為正入射 ,光柵方程變為 。衍射角度隨波長的變化關系,稱為光柵的角色散特性,當入射角給定時,可以由光柵方程導出,復色入射光進入狹縫S1后,經M2變成復色平行光照射到光柵G上,經光柵色散后,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度。光柵G安裝在一個轉臺上,當光柵旋轉時,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角度(不同的角度代表不同的波長)時的輸出光信號強度,光柵光譜儀即記錄了光譜。
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