2015-05-10
4569
Качество дифракционной решетки характеризуется ее угловой дисперсией и разделяющей силой.
Угловая дисперсия. Основное назначение дифракционной решетки-установление длины волны исследуемого излучения, т.е. определение различия в длинах волн двух близких спектральныхлиний. Так как положение спектральных линий задается углом, определяющим направление лучей (формула 8.9), целесообразно ввести угловую дисперсию D - угловое расстояние между двумя линиями, отличающимися по. длине волны на 1 нм (рис. 8.6),
(8.12)
Угловую дисперсию дифракционной решетки можно найти, взяв дифференциал от (8.7): dcosφdφ=kdλ, откуда
(8.13)
Чем меньше период решетки d и чем выше порядок спектра k, тем больше угловая дисперсия. В пределах небольших углов (cosφ =1) можно положить
(8.14)
Возможность разрешения (т.е. раздельного восприятия) двух близких спектральных линий зависит не только от расстояния между ними, которое определяется дисперсией решетки D, но и от ширины спектрального максимума. Если максимумы спектральных линий расположены настолько близко, а ширина максимумов так велика, что минимум между линиями исчезает (рис. 8.7, а, сплошная кривая) или этот минимум есть, но интенсивность в промежутке между максимумами составляет более 80% от интенсивности максимума (рис. 8.7,б,сплошная кривая), то оба максимума (λ1 и λ2) воспринимаются как один. Два близких максимума воспринимаются глазом раздельно, если интенсивность в промежутке между ними составляет не более 80% от интенсивности максимума (рис. 8.7,в, сплошная кривая). Согласно критерию Рэлея такое соотношение интенсивности имеет место, если середина одного максимума совпадает с краем другого.
|
|
|
Разрешающая сила. Разрешающей силой R решетки называется величина, обратная минимальной разности длин волн Δλ. (взятой около некоторой длины волны λ.), разделенных (разрешенных) данной решеткой:
R=λ/Δλ (8.15)
Можно показать, что
R=kN (8.16)
где N- общее число щелей решетки; k - порядок спектра.
Большая разрешающая сила решетки достигается за счет больших значений N.
