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【第二届网络原创大赛参赛作品】对一个板油问题的解答-当狭缝宽度增加时存在一些像差

  • 初学者&九点虎
    2009/12/09
    • 私聊

紫外可见分光光度计（UV）

  • 首先看看一个分光光度计的内部结构图，其中S1为入射狭缝，S2为出射狭缝。

    再看看狭缝的概念：
    狭缝：单色器的入射狭缝起着光学系统虚光源的作用。光源发出的光照射并通过狭缝，经色散元件分解成不同波长的单色平行光束，经物镜聚焦后，在焦面上行成一系列狭缝的像，即所谓的光谱。
    以上是书上原话，我个人理解如下：首先说说虚光源，为什么把狭缝称为虚光源呢？因为从光源发出的光（我想大多数人都见过分光光度计的光源吧），是一束相对于分光系统和检测系统来说非常大的光，这么一束光是两者不可接受的，所以必须通过一种原件，在保证光的特性不损失的情况下，尽量减少光照射到分光系统的，狭缝就起到了这个作用。这样从狭缝射出来的光，就是符合分光系统（光栅或棱镜）的要求，既所谓的虚光源的说法。
    也可以理解如下：对于分光光度计来说，狭缝宽度一般指的是入射狭缝的宽度。它控制进入分光光度计的光通量（简单的说就是控制单位时间内进入分光系统的光的总能量的大小），狭缝越宽进入分光系统的能量越大。狭缝宽度也影响分光光度计的分辨率，狭缝越宽，其分辨率越低。狭缝宽度也不能太小，因为检测器灵敏度有下限，进入能量太低，检测器没有相应。同时由于噪声的影响，能量太低，信噪比会很差。所以一般的入射狭缝的宽度在um-mm的量级。在满足分辨率要求的前提下，入射狭缝越宽越好（当然也不能超出检测器的量程）。
    下图为光栅分光的示意图：


    从图中可以看出入射狭缝和出射狭缝（有的书上也叫出口狭缝）的作用。
    下图为棱镜分光的示意图：


    单色器的作用是使光源发出的光变成所需要的单色光。通常由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成，见上图。入射狭缝用于限制杂散光进入单色器，准直镜将入射光束变为平行光束后进入色散元件。后者将复合光分解成单色光，然后通过物镜将出自色散元件的平行光聚焦于出口狭缝。出射狭缝用于限制通带宽度。
    如果还有不清楚的地方，请联系我。
    像的概念，也就是所谓的光谱，现在像这个概念很少提及。光源发出的光照射并通过狭缝，经色散元件（我喜欢称其为分光系统，包括光栅和棱镜，顺便说一下，现在中高档的仪器都采用光栅作为分光系统，很少采用棱镜了）分解成不同波长的单色平行光束，经物镜聚焦后，在焦面上行成一系列狭缝的像，即所谓的光谱。
    提出的问题：当狭缝宽度增加时存在一些像差。我个人理解是这样的：由于分光系统对来自狭缝中心点的光线和来自狭缝非中心点的光线的衍射程度不同，因此就产生了谱线的弯曲。
    光栅的弯曲情况如下图所示




    从图中可以看出分光系统随着狭缝宽度的变化，其衍射的程度也是不一样的，所以就会产生所谓的像差。
  • 精
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    +关注 私聊

  • 初学者&九点虎

    第1楼2009/12/09

    一直不知道写些什么，正好看见一个板油的提问，随便写了点，哈哈，有不对的地方请多指教

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  • happy水中月

    第2楼2009/12/09

    图文并茂，不错，学习下

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  • 初学者&九点虎

    第3楼2009/12/09

    哈，最后两个图是从书上照下来的

    水中月(lianlxh) 发表:图文并茂，不错，学习下

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  • 〓疯子哥〓

    第4楼2009/12/09

    第一张是虎子你自己画的？厉害厉害！

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  • 穿越时空

    第5楼2009/12/09

    第一张图花了不少时间吧.

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  • 初学者&九点虎

    第6楼2009/12/09

    不是，从一个资料上截下来的，我自己画的就牛了

    〓疯子哥〓(madprodigy) 发表:第一张是虎子你自己画的？厉害厉害！

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  • yajun50288

    第7楼2009/12/10

    挺好的，能够给出清晰的光学原理

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  • zhaoyp

    第9楼2009/12/10

    并不是狭缝宽度大，像差就大，而是光学系统所固有。当狭缝较小，光谱带宽较小时，像差对分辨率的影响相对较大。

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  • GRANT

    第10楼2009/12/10

    应助达人

    狭缝宽度啊，对选择性 信噪比都有影响

    我先学习下

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