光谱仪原理介绍 棱镜式光谱仪原理是什么( 四 )


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,则

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要能分开两个波长的光束,根据瑞利判据
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两边除以dλ得:
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分辨率:
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要增大棱镜的分辨率,可以增大棱镜底边长度t,选用介质色散率
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大的材料 。
三、单色仪系统图
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1.只要保持三棱镜与平面镜的相对位置不变(
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不变),则处于最小偏向角的光线的总偏向角(
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)也不变 。
试证:图12-5所示总偏向角δ与夹角Φ的关系式为:δ=1800-2Φ
证明:∵ 2∠OKM0=1800-
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min
∴ ∠OKM0=900-
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min/2 (1)
根据反射定律 ∠O M0K= ∠D M0K’
∴ ∠KM0 D =1800-2∠O M0K (2)
而在⊿O M0K中,∠O M0K=1800-Φ
-∠O K M0 (3)
(1) 代入(3)得
∠O M0K=1800-Φ
-900+Φ
min/2=900-Φ
+Φ
min/2 (4)
(4)代入(2)得
∠K M0D=1800-2[900-Φ+Φ
min/2]=2Φ-Φ min (5)
在⊿KM0D中δ=1800-δ
min-∠K M0D=1800-2Φ (6)
由公式(6)可以看出,只要保持Φ不变则总偏向角δ也不变 。即:当入射光线的光轴的空间位置不变(对机架而言),出射光的光轴的空间位置也不变 。
此种棱镜称为“瓦茨沃尔脱棱镜系统”,是一种恒偏向棱镜(δ不随波长而变),如图12-6所示,其中Φ=900,δ=1800-2Φ=00
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棱镜与平面反射镜一起绕o点转动,就可以使不同波长的光线以最小偏向角位置通过系统射出 。o为折射棱镜顶角的平分线与平面镜延长线的交点 。
2. 把与平面反射镜固成一体(Φ不变)绕O点转动ω,出射光位置不变(见第1条),而此时入射角i1发生了变化,实现了对波长λ扫描 。
说明:在最小偏向角条件下 i1’=α/2 (α为棱镜顶角)
由折射定律 n0sin i1=nsin i1’ (n0=1)
∴ i1=arcsin(nsin
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)
i1(n)是n的函数也是λ的函数,对i1扫描就是对λ扫描 。

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