ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Установки с вогнутыми дифракционными решетками из "Спектральные приборы и техника спектроскопии" Цель работы изучить некоторые схемы спектральных приборов с вогнутыми дифракционными решетками и провести их юстировку. [c.114] Работа проводится на специально сконструированной для этой цели скамье, дающей возможность устанавливать решетку по схемам Абнея, Игля, Сея — Намиока и Водсворта. [c.114] Вогнутая дифракционная решетка является одновременно диспергирующим и фокусирующим устройством. Поэтому приборы и установки с вогнутыми дифракционными решетками не требуют введения специальных фокусирующих систем. [c.115] Действие вогнутой решетки определяется оптической разностью хода, создаваемой соседними элементами решетки в месте изображения щели. [c.115] На рис. 71 начало координат О совпадает с центром решетки. Центр кривизны решетки С находится на оси X д = ОС — радиус кривизны решетки. [c.115] Ось Z направлена вдоль длины штрихов а, Ь — координаты центральной точки щели А, лежащей в плоскости ХОУ а Ь — координаты изображения А этой точки г и г — расстояния от Л и Л до начала координат. [c.115] И Ра—точки, принадлежащие соседним элементам решетки с координатами Ух, и Ха, У2 = Ух + й, соответственно [ё. — постоянная решетки). [c.115] В вьфажениях (132) и (132а) величины х, у и z малы по сравнению с г, г и Q, а д является величиной второго порядка малости по сравнению с величинами у и 2,как это следует из формулы (131). [c.116] Извлечем квадратный корень из выражений (132) и (132а), учитывая последовательно различные степени малости величин, заключенных в скобки. [c.116] Знаки углов ijj и ф определятся правилом, сформулированным в 4. Таким образом, для вогнутой решетки справедливо то же условие для главных дифракционных максимумов, что и для плоской. [c.116] Другие основные характеристики вогнутой решетки получатся, если в выражениях (132) и (132а) учесть величины второго и четвертого порядков малости. [c.116] Это выражение легко получить, если в (137) ввести сначала косинусы углов г 5 и ф и после этого принять г = оо. [c.118] Здесь по сравнению с выражением (133) появился дополнительный член, который и приводит к искажению изображения. Необходимо ввести для него некоторое ограничение. [c.119] Допустимая ширина 2y решетки заметно возрастает е увеличением ее радиуса кривизны q. [c.119] При использовании высоких порядков спектра для заданной длины волны допустимая ширина решетки уменьшается, так как при этом увеличивается угол дифракции ф. [c.119] Оно представляет собой поверхность 3-го порядка. Сечение плоскостью XV (т. е. при с = с = 0) представляет собой круг Роуланда. [c.120] Это условие дает возможность подсчитать величину z, т. е. действующую высоту нарезанной части решетки (2г). При этом оказывается, что эта величина составляет всего лишь несколько миллиметров. Практически решетка таких размеров имела бы слишком малую светосилу. Более подробное рассмотрение показывает, что и при наличии большой высоты штриха решетки качество изображения не снижается, так как в конечном итоге действие всей высоты решетки с точки зрения качества изображения сводится к действию ее узкой центральной зоны, подобно тому, как это получается по теории зон Френеля для свободной волны. [c.120] Для выяснения участия всей поверхности решетки в получении изображения щели сместим центральную зону решетки в новое положение, повернув координатную систему на угол о) вокруг линии СС, проходящей через центр кривизны решетки и параллельной оси 0Y (рис. 73). Центральная точка А щели, имеющая в старой координатной системе координаты (а, Ь, 0), в новой системе X Y Z будет иметь [а, Ь, с), где с = (q — а) sin со. [c.120] Если принять во внимание, что входная щель прибора высоты к является вытянутой линией вдоль оси г, то изображение щели будет представлять собой наложение астигматических изображений от каждой точки щели, смещенных по высоте. [c.121] В результате этого спектральная линия будет представлять собой вытянутую линию высотой /г с неравномерным распределением освещенности по высоте, как показано на рис. 74. Накладывающиеся астигматические изображения для наглядности показаны на рисунке смещенными друг относительно друга в сторону. Справа дано результирующее распределение освещенности Е вдоль спектральной линии при наложении астигматических изображений. [c.121] Вернуться к основной статье