Дифракционная решетка как спектральный прибор. Из формулы , определяющей направления на главные фраунгоферовы максимумы, видно, что эти направления m зависят от длины волны l (за исключением максимума

Из формулы , определяющей направления на главные фраунгоферовы максимумы, видно, что эти направления _m зависят от длины волны l (за исключением максимума нулевого порядка, m = 0). Поэтому решетка в каждом порядке m ¹ 0 разложит падающий свет в спектр различных порядков. Причем наибольшее отклонение в каждом порядке испытывает красная часть спектра (более длинноволновая).

Основными характеристиками любого спектрального прибора являются угловая дисперсия, разрешающая способность и область дисперсии.

1. Угловая дисперсия D характеризует степень пространственного (углового) разделения волн с различными длинами l. По определению,

D = d / d l

Дифференцируя формулу , получим

Видно, что для заданного порядка m спектра угловая дисперсия тем больше, чем меньше период d решетки. Кроме того, d / d l растет с увеличением порядка m спектра.

2. Разрешающая способность R. По определению R = l/dl, где dl - наименьшая разность длин волн спектральных линий, при которой эти линии воспринимаются еще раздельно, т.е. разрешаются. Величина dl не может быть определена точно, а лишь условно. Согласно критерию Рэлея, спектральные линии с разными длинами волн, но одинаковой интенсивности, считаются разрешенными, если главный максимум одной спектральной линии совпадает с первым минимумом другой (рис.26). В этом случае между двумя максимумами возникает провал, составляющий около 20% от интенсивности в максимумах, и линии еще воспринимаются раздельно.

Рис.26

Согласно критерию Рэлея, необходимо, чтобы максимум для линии l + dl совпал с первым минимумом для волны l:

m (l + dl) =

(Равенство записано с учетом формулы )

Поиск по сайту: