Проучване отразяваща решетка
Цел: Да се проучи Fraunhofer разлагане на светлината от периодични структури.
Цел: да се изследва отразяваща дифракционна решетка и определяне с него чрез радиация дължини на вълните в спектъра на лампа освобождаване на живак.
Инструменти и аксесоари: отразяваща дифракционна решетка, гониометър (инструмент за прецизно измерване на ъгли), газоразрядни лампи с живак захранване.
В модела на дифракция се получава, когато светлината преминава през дифракционна решетка амплитуда, по-голямата част на пречупената светлина енергия концентрира спектър от нулев порядък. Само една малка част от падащата светлина да попада в някоя един порядък, различен от нула. Ако такава решетка се използва като устройство за разпръскване в спектрална инструмент, е значителен недостатък. Концентрира повечето пречупените светлинната енергия в спектър на ред m ≠ 0, могат, ако в рамките на един ход да се създаде допълнителен път разлика (допълнителна фаза разлика). Това може да стане, по-специално, като ударите специално профил. Такава решетка, чийто принцип на работа, който се основава на промяна на фазата на вълната, наречена фаза решетка.
В този документ се проучи отразяващ фаза решетката. Светлоотразителни решетка са добрите диспергираица устройства, отколкото призмата и прозрачна решетка. Материали и прозрачни призматични масиви имат селективна абсорбция на светлина, които нямат отражение решетки. Reflection решетки с профилирана инсулт е фаза решетъчните: тя не засяга амплитуда модул светлинна вълна и прави периодична промяна в своята фаза.
Равнинни решетки са направени върху слой от мек метал (например алуминий), депозирани от вакуумно изпаряване на точна плоска повърхност от стъкло формован. В този случай е възможно да се осигури същия режим на аспекти за всички линии (жлебове) на металната решетка. Рязане на решетъчните канали се намалява до екструдирането на мек метал със специално заточени диамантени инструменти. Това дава профил на зъб на трион, показан на фиг. 1. Решетка с такъв профил позволява да се концентрира светлинната енергия в предварително определена дифракция за м. значително намаляване на интензивността на нулев порядък. Нека разгледаме ефекта от такава решетка.
Фигура 1 показва следните символи:
# 968; - ъгълът на падане на решетката (спрямо нормалната N на равнината на решетката);
# 966; - ъгъл на дифракция (спрямо нормалната N на равнината на решетката);
а - ъгъл на падане на отделен елемент (спрямо нормалата към повърхността на елемента N ¢);
б - ъгъл на дифракция на отделен елемент (както е измерено от нормалата към повърхността на елемента N ¢);
I - ъгълът на наклона на огледалото лицето елемент, "ъгъл гланц";
б - ширината на огледало елемент;
г - решетъчната константа.
Представяме на върховенството на признаци за ъгли: ъгъл се счита за положително, ако тя се измерва от нормалното обратно на часовниковата стрелка и отрицателни, когато броят на ъгъл се извършва по часовниковата стрелка. Съответно, ъгли В и J са отрицателни (фигурата даден модули на тези ъгли). В допълнение, всички поръчки спектър (т) и дифракция минимуми (к) са положителни, ако те са от нулев порядък обратно на часовниковата стрелка.
Моделът на дифракция, получена от решетката е резултат на дифракция на светлината върху отделните огледални елементи и всички последващи смущения многопътност вълни.
За да се получи максималната концентрация на светлина в желана за дифракция по този начин трябва да преразпределя светлинната енергия, че: 1) на централната максимално дифракция, даден от отделните огледало елемент, представляващ по същество равномерно отражение от огледало елемент, когато # 945; = - # 946;, ще съвпадне с посоката на главния дифракция максимална ред m ¹ 0; 2) спектър нулев ред решетка в същата посока да се удари в минимум от индивид огледало елемент. Фигура 2 илюстрира схематично принципа на преразпределение на енергията в спектъра: пунктираната линия показва разпределението на интензитета на дифракция от един елемент. В съответствие с условията, които получаваме по-ниска, максималната плика може да се измести и да го комбинирате с дадена поръчка m (m = на Фигура 2).
Това преразпределение на светлинна енергия може да бъде постигнато чрез подходящ избор на ъгъла на наклона на огледалото лицето елемент аз. т.е. "Ъгъл на светлината."
Как да се изчисли ъгъла аз, Ако референтният ъгъла на падане # 968;, т цел на спектъра и L на вълната, за да изпълни първото изискване?
Помислете за едно огледало елемент. Средни вълни от двете му произволни раздели А и С ¢ ¢ (фиг. 3) получаване на нула максимална смущения в посока # 945; = - # 946. Наистина, в този случай, разликата в пътя между лъчите, отразена от части А 'и В' е равен на: # 916; " = C'D '- A'B' = 0 (защото C'D '= A'B ").
Тъй като лицето на удар е наклонена под ъгъл и, нормалата към лицата N ¢ е ъгълът на падане (Фигура 1):
ъгъл на дифракция е:
защото # 945; = - # 946;, тогава:
Указания за основните върхове на решетката на дифракция се определят от състоянието
Заместването (3) в (4) получаваме:
Това състояние позволява да се изчисли ъгъла аз. в който първото изискване ще бъде изпълнено.
Помислете условия изпълняват второто изискване.
Указания за минимума при дифракция от един елемент огледало има следния вид:
От основните условия за наблюдение пиковете на дифракция (4), които спектър нулев порядък се наблюдава в посока на:
Заместването (1) и (2) в (5) и с използване на (6), ние получаваме (например, к = 1):
Това съотношение дава възможност за известно накланяне огледало елемент и да се изчисли ширината му б.
В съответствие с изчислените стойности за I и б може да бъде променено от диамантен резец и инсталирани в режеща решетка на решетка жлеб има специфичен профил.
При използване на материал, поставени връзка към Studall.Org (4.647 сек.)