ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прозрачная дифракционная решетка (4 8). Отражательная дифракционная решетка . Эффективность дифракционной решетки из "Техника и практика спектроскопии" Здесь ki — вся последовательность натурального ряда чисел к, возможных для данной решетки. [c.48] Таким образом, если для наибольшей наблюдаемой длины волны спектр первого порядка расположен под углом ф к нормали, то под этим же углом будет наблюдаться излучение с длиной волны Х/2 в спектре второго порядка, Ш — в спектре третьего и т. д. [c.48] Если использовать относительно низкие порядки спектров, то эти нала-гаюш иеся излучения разделить довольно легко. Допустим, что мы наблюдаем область вблизи 7000 А в спектре первого порядка. На нее наложится излучение с длиной волны 3500 А из второго порядка. Это излучение легко обрезается желтым стеклянным фильтром. Он же поглотит излучение с X = = 2300, А из третьего порядка и все более коротковолновое излучение, наблюдаемое под этим же углом в спектрах более высоких порядков. [c.48] Прозрачная дифракционная решетка. Для получения инструментального контура, даваемого решеткой, нужно рассчитать угловое распределение амплитуды волны, образовавшейся в результате дифракции плоской монохроматической волны на штрихах решетки. [c.48] Сначала для простоты произведем расчет инструментального контура прозрачной дифракционной решетки с периодом t и шириной непрозрачных и прозрачных участков а и Ь (см. рис. 2.1). Как будет показано ниже, рассмотрение отражательной дифракционной решетки может быть сведено к рассмотрению прозрачной дифракционной решетки. [c.48] Пусть свет падает на решетку под углом я з. Действие дифракционной решетки будем рассматривать как результат интерференции когерентных пучков света, дифрагировавших на отдельных ш елях решетки. [c.49] График функции (у) показан на рис. 2.2. Для значений и = к п к, — целое число) функция I имеет максимумы, величина которых пропорциона.ль-на N. Эти максимумы называются главными. Здесь функция принимает значение , однако множитель А , пропорциональный энергии, падающей па одну щель, обратно пропорционален числу штрихов N. [c.49] Между главными максимумами имеется УУ — 1 эквидистантных минимумов, соответствующих аУр = к. л для. всех целых значений к , кроме тех когда зЛУ также равно цело-му числу к,. [c.50] Таким образом, разрешающая способность решетки в данном порядке зависит только от общего числа штрихов. [c.50] Лтах 2Л /Х, т. е. определяется только шириной решетки В — N1. [c.50] Вернемся теперь к множителю I, (и) в форм ле (2.14), представляющему собой распределение энергии при дифракции от одной щели. Эта функция меняется при изменении угла дифракции значительно медленнее, чем (и). [c.51] И практически не сказывается на ширине главных максимумов. Однако наличие этого множителя приводит к перераспределению энергии между главными максимумами. [c.51] Очевидно, что в этом случае четные максимумы функции (у), соответствующие величинам и = 2л, 4л, 6л и т. д., совпадают с минимумами функции I, (и). Высота зачерненных участков главных максимумов на рис. 2.4 пропорциональна произведению I, (и) 1 V). Она соответствует энергии света в максимумах. [c.51] При этих предположениях с точностью до постоянного множителя, который оцределяется условием нормировки, инструментальный контур решетки задается уравнением (2.12). [c.52] Пусть на решетку падает свет в направлении 7, составляющем с нормалью Ж к плоскости решетки угол гр. Рассмотрение дифракции этого светового пучка на поверхности грани можно заменить рассмотрением дифракции пучка Г на прозрачной щели шириной Ъ. Пучок Г представляет собой зеркальное отражение пучка I от поверхности грани штриха. [c.52] Угол между направлением Г и нормалью к решетке JV равен (oj -f 2а). Ширина щели Ь = Ь os (г з + а) представляет собой проекцию грани штриха на поверхность волнового фронта, соответствующего пучку Г. [c.53] Это соотношение отличается от приведенной ранее основной формулы прозрачной дифракционной решетки (2.1) только знаком угла ip. [c.53] При ф = — гр как V, так и и одновременно обращаются в нуль независимо от значения Я. Таким образом, энергетическое распределение в этом случае имеет главный максимум нулевого порядка при угле ф, равном углу зеркального отражения. В остальном вид энергетического распределения не отличается от соответствующего распределения для прозрачной дифракционной решетки (см. рис. 2.4). [c.53] Величину 8о часто называют относительной эффективностью решетки. Она представляет собой отношение светового потока данной длины волны, дифрагированного в данный порядок, к полному потоку, отраженному решеткой. Для лучших профилированных решеток абсолютная эффективность может достигать десятков процентов. [c.54] Эффективность решетки существенно зависит от поляризации излучения, длины волны и угла падения. [c.54] Вернуться к основной статье