ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение положения максимума концентрации света для дифракционной решетки или ее копии из "Спектральные приборы и техника спектроскопии" Цель работы определить положение максимума концентрации света для решетки и произвести расчет распределения интенсивности света в спектре решетки. Работа производится на установке, собранной на базе спектропроектора ПС-18 при визуальном наблюдении спектра на экране. [c.107] В настоящее время плоские дифракционные решетки изготовляются на слое мягкого металла (алюминия), нанесенного, методом испарения в вакууме на точную плоскую поверхность стеклянной заготовки. В этом случае можно обеспечить одинаковое расположение граней для всех штрихов (канавок) решетки. Нарезание канавок решетки сводится к выдавливанию их на мягком металле при помощи специально заточенных алмазных резцов. (Подробно об изготовлении решеток см. 20.) При этом получается пилообразный профиль решетки, представленный на рис. 67, Такая решетка дает концентрацию света внутри сравнительно небольшого интервала углов дифракции, а интенсивность нулевого порядка значительно снижается. Эти решетки называются решетками с направленной интенсивностью. Их штрихи представляют собой систему одинаковых зеркальных элементов, расположенных на одинаковом расстоянии под некоторым углом г к общей касательной поверхности. Рассмотрим подробнее действие такой решетки. [c.107] Для получения максимальной концентрации света в нужном рабочем порядке следует таким образом перераспределить световую энергию, чтобы 1) нулевой максимум от отдельного зеркального элемента, представляющий по существу регулярное отражение от зеркального элемента при а = —р, совпадал бы с направлением на рабочий главный дифракционный максимум всей решетки 2) спектр нулевого порядка решетки при этом попал бы в направление минимума от отдельного зеркального элемента (рис. 68). [c.108] Такое перераспределение световой энергии может быть обеспечено соответствующим выбором угла профиля канавки i, т. е. угла блеска решетки. [c.108] Это условие позволяет вычислить угол I наклона рабочей грани по заданному углу падения г з, порядку спектра и для заданных длин волн. [c.109] Пик кривой распределения интенсивности лежит в направлении зеркального отражения от поверхности рабочей грани решетки, т. е. в направлении —р = а. Эти углы можно выразить через углы ф, г ) и i. [c.110] При таком значении угла дифракции ф находится максимум интенсивности. [c.110] Длины волн Viax. вычисленные по этой зависимости для разных углов I, даны в табл. 2 с точностью до 5 А. [c.110] Для спектра второго порядка кривая распределения интенсивности будет иметь меньшую полуширину, т. е. дисперсия решетки будет больше в два раза и, следовательно, масштаб по оси абсцисс в длинах волн будет изменен в два раза. [c.112] Кривую распределения энергии в решетке можно получить другим расчетным путем, например для автоколлимациионной схемы (а = 0). Прежде всего для данной решетки по формуле (121) и известной из опыта (или по заданию) определяют угол г. Затем, используя выражение (117), имея в виду, что г ) =1, вычисляют углы ф для различных значений лежащих по обе стороны от шах- После этого по формуле (123) определяют соответствующие значения угла 3. Наконец, по выражению (127) вычисляют относительное распределение энергии I по спектру, принимая а = 0. Если полученные значения / нанести на график в зависимости от Я, то получится кривая распределения интенсивности в решетке для автоколлимационной схемы. [c.112] Находят линию, которая имеет приблизительно равную интенсивность в двух соседних порядках т и т+1. [c.113] В паспорте решетки или реилики указывается длина волны для максимума концентрации, соответствующая первому порядку в автоколлимационной установке. Так как в описанной выше установке измерения проводятся в обычной схеме, то необходимо осуществить переход к автоколлимационной схеме. Это можно сделать путем пересчета. [c.113] Таким образом, поправки на смещение максимума при переходе от установки с нормальным падением = О к автоколлимационной схеме будут существенны только при больших ф. Поэтому и будет существенно отличаться от Я только при больших ф, т. е. в высоких порядках. [c.114] Задание к работе состоит в следующем. [c.114] Вернуться к основной статье