hdzhangsir
第16楼2010/03/23
这是yym1024 老师在http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20070524/850407/中的一段话,应该解释清了
光栅能分光,是由于光栅上每个刻槽产生衍射的结果。由于光的衍射使光经过光栅后不同波长的光沿不同方向衍射出去。每个刻槽衍射的光彼此之间是互相干涉的。波长不同的光干涉的极大值出现的方向不同,因而复合光经过光栅后使色散而成光谱。这里,我们不对光栅每个刻槽的衍射和各刻槽之间多光束的干涉作详细地讨论,只给出光栅衍射后波长和衍射角的关系。
相邻两刻槽间距离为d,设入射光线与光栅法线成α角入射,此时不同波长的光衍射方向是不同的,如波长为入的光将与法线成β角的方向衍射。两相邻刻槽的衍射光①和②,在到光栅前,光线②多走光程为dsinα,而经光栅衍射后光线①又比光线②多走dsinβ,故衍射光①和②经光栅衍射后光程差为d(sinα—sinβ)。衍射光产生干涉,按干涉原理,当光程差为波长的整倍数时,起到了增强和迭加作用。因此,对于波长为入的光,其衍射方向应满足下列方程。
d(sinα—sinβ)=mλ (m为正整数)
显然,如果衍射光线和入射光线同在法线一侧,则光程差为:
d(sinα+sinβ)=mλ 由此得到下列公式:
d(sinα±sinβ)=mλ
式中:
d相邻两刻线间的距离,称光栅常数。
α入射角,即入射光束和光栅法线夹角。
β衍射角,即衍射光束和光栅法线夹角。
如α与β都在光栅法线同一侧,方程取“+”号。
如α与β都在光栅法线异侧时,方程取“—”号
λ衍射光的波长:
m干涉级或称光谱级。
这个公式称光栅方程,这对平面,凹面,反射和透射光栅都是适用。当给定光栅的入射角确定时,便可以计算不同波长衍射方向。
对于给定d和α值,计算不同波长光的β值时,如β为负值,即表示入射光和衍射光在法线的异侧;如β为正值,即表入射光和衍射光在法线的同侧。
光栅方程公式对每个不同的m值有相应的光谱,这称光谱的级。当m取0,1,2…时,分别为0级,1级,2级光谱。相应于各m的负值,有各负级光谱。所谓0级光谱,就是光栅不起色散作用,只起镜面反射形成的入射狭缝的像。
应当看到这样一个事实,当光栅常数d和入射角给定时,对于不同波长的光会被衍射到不同的β角方向,这就是光栅的分光作用,这些被分光后的光束经聚焦后就成为按波长排列的狭缝象一光谱线。应当看到,一级光谱中波长为λ的谱线和波长为λ/2的二级谱线,波长为λ/3的三级谱线一重迭在一起,这是光栅光谱的一个特点。
tutm
第18楼2010/03/23
63525867123 先生的意思确实让人有点费解,邀请你参加“零级光”问题的讨论有什么不好吗?对你“理论水平很高”的评价,你不高兴吗?anping先生和我以及其他专家也不是万宝全书,不可能什么都懂。
你的“发现”希望别人参与讨论,那邀请你参与别人问题的讨论难道错了?
不想参与本主题讨论就算了,也没人会因此责难你的。你上面自己也写了“希望互相多学习学习”,但当别人请你参与讨论时,竟会说“两位先生,还有什么话要说吗?”,什么意思嘛,像是赌气似的。我请你参与讨论,也是希望你在关注别人议题的过程中,能从中理出一些与你有用的头绪来啊。因为我看你的帖子内容,你注意到了一些光谱色散的现象,但缺的东西不少啊。
夕阳
第20楼2010/03/23
非常赞同!