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单色仪中的狭缝主要作用是什么 ,是让入射的光发生衍射,取其0级衍射光,然后打到光栅上分光吗,还是只是起到防止杂散 光入射

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/14 21:13:20
单色仪中的狭缝主要作用是什么 ,是让入射的光发生衍射,取其0级衍射光,然后打到光栅上分光吗,还是只是起到防止杂散 光入射啊,
单色仪中的狭缝主要作用是什么 ,是让入射的光发生衍射,取其0级衍射光,然后打到光栅上分光吗,还是只是起到防止杂散 光入射
非也.
那么大的狭缝衍射效应并不是那么强的,当然会有衍射效应是没错,最终打到光栅上的确实是0级衍射光,但是衍射并不是作用,而只是一个使用狭缝所产生的必然过程而已.
假如使用的是汞灯这类扩展光源(即:不是点光源),那么直接入射的话光源的空间相干性很差,这样的光射入光栅的话,出射的是无数套光栅衍射条纹的叠加(把汞灯认为是很多个点光源,那么每一个点光源产生的光栅衍射条纹都与点光源的位置有关,叠加的效果就是乱七八糟)这样就不能很好地利用,光栅+1级条纹的色散性,来进行光波长光频率的精确测量了.
加上狭缝,就是为了让汞灯这类光源,在狭缝的限制方向上(同时也是光栅的衍射方向)可以视为一个点光源(总体视为缝光源),这样才能在出射端看见光栅衍射条纹,在出射端再加上狭缝,那么就可以将特定波长的光引出测量其强度.
入射、出射狭缝和光栅的角度,共同构成一个严格的衍射光路,可以确切地知道出射端引出的光,在光栅处发生衍射时候的入射和出射角度,这样就可以确切地计算出波长或者说频率了.
假如使用激光作为光源的话,原则上是可以通过扩束系统产生平行光来进行实验的,但是这样的实验,采用原有的狭缝-光栅-狭缝系统仍然更加简便有效,因此,就不特意改变仪器结构了,一样可以当做扩展光源来做.(当然,激光因为线宽很窄,一般是入射窄带高分辨率的单色仪,测量其光谱分布[很窄的])
至于防止杂散光的入射,也是狭缝的一个副业,而且这里要注意狭缝的刀口,其平面部分要朝向光的来向,而楔形部分要朝向光的去向,这也可以在一定程度上减少杂散光
再问: 非常感谢你精彩的回答,但我还有一个疑惑就是光线经过入射狭缝后发生不明显的衍射仍然会有正负一级的衍射光,这些衍射光需要遮挡吗,如果用ccd接收这些光的话,这些衍射光对ccd上谱线的的影响是什么。如果方便的话我能电话联系你吗0.0
再答: 不影响。 这些衍射光仍然是从狭缝处出射,仅仅是角度不同而已,可以认为是从狭缝这个缝光源发出的光。因此不会影响入射狭缝-光栅-出射狭缝的角度关系,不会影响测量波长或频率。 一般的单色仪都有严密的机械结构,除非你把仪器拆了,不然CCD最多只能放在出射狭缝外面。假如是这种情况的,入射狭缝的高级衍射光,是不会对CCD上的谱线产生影响的 还有,你所说的单色仪是我所说的这种有出射狭缝的仪器吧,难道你的单色仪没有出射狭缝而采用CCD来接受?那样的话,入射狭缝的衍射仍然不会有影响 电话的话就不方便了,抱歉
再问: 我用的仪器没有用出射狭缝,直接用ccd接收的,且光栅用的凹面光栅,现在遇到了个很棘手的问题,就是如果不把入射狭缝后的正负一级衍射光遮住,分辩率会很差,很纠结啊,理论上没法解释啊
再答: 我们就此讨论 我这样理 有了这些高级衍射光后,相当于光栅的利用率更大了,对么?光栅的分辨率和他的刻线数有关,高级衍射光和0级衍射光所共同构成的扇柱形光能覆盖更多的光栅刻线,照理说,光栅的分辨率会提高的。 但是为什么光栅分辨率提高了,CCD上的图像分辨率差呢? 我认为有这样几点可能存在的问题: 1.CCD摆放位置并不是入射缝通过凹面后的严格像点,这样,会有成像模糊,效果和相机的景深类似,大光圈(这里对应大的光栅利用率)下景深效果强,小光圈下景深效果弱 2.CCD是平的,但是凹面光栅的几何像面可能是弯曲的,那么你的CCD上假如某点清晰,其他点也可能模糊,因为这些点并不在严格像面上 3.入射缝衍射角度大了,杂散光愈发严重,而且这时候光强更强,一些CCD的单元可能已经饱和了,因此体现不出与更弱的光强的差距,因此分辨率受影响(这个我猜的,CCD饱和不饱和你一眼就看出来了) 以上是我的想法,但是不知道你实验上怎么去改进... 弱弱地说一下,假如这个问题你还有一些需要讨论的地方,可不可以移步这里?:http://tieba.baidu.com/f?kw=shroom&fr=wwwt 再追问的话,呃,我要被扣分了...,呵呵,见笑了