Дисперсия дифракционной решетки

В качестве примера найдем дисперсию дифракционной решетки, призмы п интерферометра Фабри — Перо. [c.192]

Дисперсия дифракционной решетки. Положим, что угловое расстояние между линиями Ху и Aj, отличающимся друг от друга на бЯ, равно 5ф. Так как максимумы наблюдаются при d sin p = т ., то, дифференцируя это выражение, имеем d os фбф == тбХ и [c.192]

Дисперсия дифракционной решетки тем больше, чем меньше d — расстояние между двумя соседними штрихами. Для увеличения дисперсии нужно чаще наносить штрихи. Этим объясняется практикующееся за последние годы использование решеток с [c.314]

Получите выражение для дисперсии дифракционной решетки и призмы. [c.459]

Несколько особое место среди оптических инструментов занимают спектральные аппараты, предназначенные не для получения изображения светящегося объекта, а для исследования спектрального состава посылаемого им света. В соответствии с этим существенную часть спектрального аппарата составляет приспособление для разложения света по длинам волн. Такую роль исполняет призма, выполненная из материала со значительней дисперсией, дифракционная решетка или какой-либо интерференционный прибор. Последние служат для детального анализа света, довольно близкого к монохроматическому, ибо дисперсионная область этих приборов весьма ограничена. Поэтому их нередко употребляют в соединении с призматическим или дифракционными спектральными аппаратами, которые являются наиболее распространенными инструментами этого рода. [c.337]

Определить угловую дисперсию дифракционной решетки с периодом d = 2 мкм для второго порядка для X = 5000 А. [c.880]

Угловой дисперсией дифракционной решетки называется производная от угла, соответствующего главному максимуму, по длине волны [c.225]

Чему равна угловая дисперсия дифракционной решетки, имеющей 410 штрихов на [c.234]

Дифракционная решетка разлагает немонохроматический свет в дифракционный спектр (угол ф зависит от Я) и применяется как дисперсионный прибор. Изменение угла ф, соответствующее изменению длины волны X на единицу, носит название угловой дисперсии дифракционной решетки. [c.43]

В. Угловая дисперсия дифракционной решетки [c.89]

Дифракционные спектры. Угловая дисперсия дифракционной решетки равна d jdX = = m jb os ф. Вблизи нормали к решетке ф = () (т. п. нормальный спектр), и ф = (т/6) dX, т. е. дисперсия постоянна и Я линейно зависит от ф. С увеличением ф дисперсия медленно возрастает пропорционально I /со.ч ф. При измерении небольших участков спектров вблизи нормали можно вычислять % по ф-ле Я = Я1 + Л (d—d ). Если же спектр снят не вблизи нормали, то наиболее простая ф-ла для расчета имеет вид Я = Я -f Л ( 1 — rf) -ь -t- в di — i/)2. Постоянные определяют подстановкой Я и с для тр( Х известных линий. [c.36]

В этом опыте проявляется также следующая характерная зависимость чем меньше d (постоянная решетки), тем больше угловое расстояние между главными максимумами. Способность дифракционной решетки развести излучение двух определенных длин волн на некоторый угол также служит ее важной характеристикой (дисперсией), которую тоже следует ввести при количественном описании (см. 6.6). [c.295]

Важно отметить, что в отличие от дисперсии (которая зависит от числа штрихов на единицу длины решетки N/L) разрешающая сила определяется общим числом штрихов N. Иными словами, чем чаще расположены штрихи дифракционной решетки, тем больше угол, на который разводятся два близких по длине волны [c.320]

Мы видим, что разрешающая сила призмы зависит от размера ее основания Ь и дисперсии вещества, из которого она сделана. В спектроскопической практике иногда используют уникальные установки, содержащие несколько очень больших призм, изготовленных из специально подобранных сортов стекла. Разрешающая сила таких устройств близка к разрешающей силе спектрографа с дифракционной решеткой стандартной величины. [c.325]

Отражательные дифракционные решетки широко используются для получения спектров и спектральных изображений в рентгеновском диапазоне и являются основным средством исследования в таких областях науки, как физика твердого тела, физика горячей плазмы, космическая астрофизика и др. Известно, что в более длинноволновых диапазонах спектра (инфракрасном, видимом и ближнем ультрафиолетовом) высокого качества спектров можно достигнуть с помощью обычной сферической решетки, работающей вблизи нормального падения. В рентгеновской области спектра достаточно высокие дисперсия и эффективность отражения могут быть получены только при скользящем падении однако в этом случае обычная сферическая решетка с регулярными штрихами работает с большими аберрациями, которые ограничивают максимальное разрешение и светосилу прибора. [c.249]

Линейная дисперсия системы дифракционной решетки, нм/мм, является обратной величиной произведения угловой дисперсии на эффективное фокусное расстояние F. [c.253]

Рис. 1. Компенсация дисперсии, создаваемой голограммой, дифракционной решеткой [3].

Рис. 6. Компенсация хроматической дисперсии, а дифракционная решетка, расположенная после голограммы б — решетка, расположенная непосредственно перед голограммой в — решетка перед голограммой, но на некотором расстоянии от нее.

Из того факта, что работа ГОЭ определяется поверхностной дифракционной решеткой, вытекают следующие четыре основных изображающих свойства. Это сильная зависимость оптической силы от длины волны, значительная дисперсия, отсутствие зависимости дифракционной эффективности от геометрии воспроизведения изображения и двойственность отражающих и пропускающих элементов. Кроме того, в некоторых случаях дифракционная эффективность сильно зависит от длины волны и угла падения света этот вопрос мы обсудим в разд. 10.8.3. [c.637]

На стадии восстановления обычно применяется система освещения лазерным пучком ахроматической голограммы с соответствующими требованиями к когерентности освещения. Однако, можно применять ахроматическое освещение и на стадии восстановления. Рассмотрим некоторые варианты, позволяющие получать восстановленное изображение плоской голограммы в лучах белого света. При освещении обычной голограммы белым светом восстановленные изображения размазываются в соответствии со свойствами дифракционной решетки разлагать спектр на его составляющие компоненты. Такую дисперсию можно погасить, если использовать дифракционную решетку, имеющую тот же шаг, что и плоская голограмма. Такая решетка взаимодействует с первым порядком дифракции на голограмме и вводит в свой — 1 порядок дифракции поле обратного знака, компенсируя таким образом дисперсию голограммы (рис. 1.13). Влияние распространяющегося вдоль оси голограммы света нулевого порядка может быть устранено либо достаточным удалением решетки от голограммы [13], либо с помощью экрана типа жалюзи [14]. Аналогичная компенсация достигается и для действительного изображения. [c.29]

Дифракционные решетки, используемые для компенсации дисперсии голограммы при восстановлении в лучах белого света, должны обладать определенными характеристиками в рас- [c.29]

Приятно В инфракрасной области, где разные длины волн нельзя различить визуально. Высшие порядки можно устранить путем предварительной фильтрации света, пропуская его через стигматическую систему с поперечной дисперсией — дисперсионную систему (например, призму), разлагающую в спектр в направлении, перпендикулярном тому, в котором разлагает свет в спектр дифракционная решетка. В дифракционных приборах с фотографической регистрацией величину лучше всего подбирать таким образом, чтобы она ограничивалась размерами фотопластинки. [c.333]

При оценке дисперсии дифракционной решетки будем исходить из условия возникновения главных максимумов dsin9 = тл. Дифференцируя, получаем d os

[c.314]

Формулу для угловой дисперсии дифракционной решетки получим, продифференцировав условие главных максимумов (7.1.17) по углу ф при if = onst (на решетку падает плоский фронт волны). Тогда угловая дисперсия )ф равна [c.435]

Как следует из (7.24), угловая (а следовательно, и линейная) дисперсия прямо пропорциональна порядку диф ракции и обратно пропорциональна расстоянию л ежду соседними штрихами. Следовательно, для увеличения дисперсии необходимо увеличить число штрихов на единицу длины. Этим объясняется необходимость и -готовлять дифракционные решетки с возможно большим числом штрихов на I мм. [c.192]

Остановимся более подробно на выражении (7.30). В отличие от дисперсии, зависящей от числа П1Трихов иа единицу длины решетки, разрешающая сила проиорцнональна общему числу HJTpHXOR. Можно определить максимальную разрешающую силу дифракционной решетки. Для этого нужно найти максимально возможное значение порядка спектра. Так как d sin ф = тк и отсюда т d sin цч 1, то d/k. Следовательно, [c.195]

Метод скрещенных приборов был усовершенствован Д. С. Рождественским. При исследовании аномальной дисперсии в парах натрия он применил видоизмененный интерферометр Жамена в сочетании с дифракционной решеткой. Вместо дифракционной [c.266]

Пропуская пучок белого света через сосуд с жидкостью, в которой возбуждена ультраакустнческая волна (рис. 10.4), мы получим на экране спектр с дисперсией, соответствующей периоду дифракционной решетки, вычисленному по частоте колебаний кварца II скорости ультразвуковой волны в жидкости (рис. 10.5). [c.233]

Наилучшие результаты получаются по методу скрещения спектральных аппаратов, причем одним из них служит, например, интерферометр Жамена, а вторым — обычный спектрограф с призмой или дифракционной решеткой, обладающей большой дисперсией (Вуд, Д. С. Рождественский). Их надо расположить таким [c.544]

Интересный спектроскоп предложили Г. Р. Кирхгоф и Р. В. Бунзен. Несмотря на свою простоту, этот прибор имел существенные недостатки и впоследствии был усовершенствован. Для увеличения дисперсии известный немецкий оптик К. А. Штейнгель во второй половине XIX в. создал спектроскоп с четырьмя призмами. Первые три призмы имели преломляющий угол 45°, а четвертая призма 60°. Впоследствии вместо призм в качестве диспергирующего элемента стали применять дифракционные решетки, при помощи которых можно было получить значительное светорассеяние. Первые дифракционные решетки были изготовлены Й. Фраунгофером. Они состояли. либо из рамки с натянутыми в ней тонкими параллельными проволочками, либо из стеклянной пластинки, покрытой сажей с нанесенными на нее штрихами. [c.348]

Следующей важной проблемой, которая занимала большинство исследователей инфракрасной области спектра, было определение длинноволнового предела инфракрасного излучения. Применяемые средства обнаружения ИК-излучения были крайне несовершенны, необходимо было создать принципиально новые, более совершенные и чувствительные приемники инфракрасных лучей. Важным шагом в этом направлении было создание термобатареи (М. Меллони, 1835) и болометра (С. П. Ланглей, 1880). Возросшая чувствительность приемников давала возможность использовать дифракционные решетки для получения более высокой дисперсии и для измерения длин волн. [c.377]

Как уже отмечалось, светосила дифракционной решетки определяется ее геометрической апертурой и эффективностью отражения, которая в свою очередь зависит от углов падения и дифракции, формы профиля штрихов, материала отражающего покрытия. Существенным фактором, снижающим эффективность, является рассеяние из-за неточностей в положении щтри-хов и шероховатости отражающих граней. Рассмотрим светосилу и эффективность реальных дифракционных рещеток, работающих в классической схеме освещения, т. е. при совпадении плоскости падения пучка с плоскостью дисперсии. [c.268]

Современные аналоги дифракционной решетки, открытой в 1786 г. американским астрономом Риттенхаусом [1], во многом определяют прогресс в ряде областей науки и техники [2—10]. Это измерительная и ускорительная техника, техника антенн и техника связи, электроника и микроэлектроника. Преобразователи поляризации и фазовращатели, поляризационные и частотные фильтры, квантовые генераторы и открытые резонаторы микроволнового диапазона — вот далеко не полный перечень устройств, которые в качестве одного из своих основных узлов имеют дифракционную решетку. Но все это стало возможным только после повторного открытия дифракционных решеток Фраунгофером в 1821 г. [1Ц. На первых порах именно потребности зарождавшегося тогда спектрального анализа стимулировали изготовление решеток со все большей разрешающей силой [12]. В этом плане выдающееся значение имели работы Роулэнда, создавшего делительную машину (1882), с помощью которой можно было изготовлять весьма совершенные дифракционные решетки. Он был также первым, кто начал конструировать решетки на сферических вогнутых поверхностях, благодаря чему полученные спектры обладают такой дисперсией и резкостью, о какой до того не приходилось и мечтать. [c.5]

Недавно было показано, что пара призм может создавать отрицательную дисперсию при отражении [53]. Тем не менее требуемое расстояние между призмами обычно на два порядка больше, чем между решетками, из-за относительно малого значения дисперсии в кварцевом стекле. Это расстояние можно уменьшить, используя такие материалы, как стекло из тяжелого флинта [54] или кристалл TeOj [55]. Для призм из кристалла ТеО, расстояние между ними становится сравнимым с расстоянием между дифракционными решетками. В эксперименте [55] 800-фемтосекундные импульсы были сжаты до 120 фс при этом использовалась пара призм на расстоянии 25 см друг от jnyra. Поскольку потери энергии в паре призм можно сократить до 2% и менее, их использование, вероятно, станет общепринятым. В качестве альтернативы паре решеток в работе [56] было предложено использовать фазовую решетку, индуцированную в кристалле ультразвуковой волной со свипированной частотой. Если световод обладает фоторефракцией, то, пользуясь стандартными методами голографии, внутри его сердцевины можно создать постоянную [c.152]

Для шумовых импульсов важен весь круг вопросов, рассмотренных в предыдущих параграфах. Однако если для регулярных импульсов интерес представляет поведение огибающей и фазы, то в случае шумовых импульсов — статистические характеристики, в первую очередь такие, как средние интенсивность и длительность импульса, корреляционная функция и время корреляции. Выполненные к настоящему времени исследования в значительной мере решают проблему распространения шумовых импульсов в диспергирующих средах. Детальтю изучено распространение шумовых импульсов как во втором [31, 71], так и в третьем приближении теории дисперсии [201. Рассмотрены особенности расплывания импульсов многомодового лазерного излучения [72] и отражение шумового импульса от дифракционной решетки [73], проанализировано взаимное влияние неполной пространственной и временной когерентности при распространении импульса в диспергирующей среде [74]. Подчеркнем, что на основе пространственно-временной аналогии на шумовые импульсы могут быть перенесены результаты теории распространения частично когерентных пучков в линейных средах [16]. [c.63]

Голограмма представляет собой закодированную дифракционную решетку. Следовательно, когда голограмма освещается белым светом, волны с большими длинами волн отклоняются сильнее от оси освещающей голограмму волны, чем волны с более короткими длинами волн. В результате этого восстановленное изображение смазывается. Такой эффект можно отчасти скомпенсировать, используя дифракционную решетку с шагом штриха, равным среднему периоду интерференционных полос на голограмме. Решетка взаимодействует с -)-1-м порядком дифракции на голограмме и вводит в свой —1-й порядок дифракции дисперсию обратного знака, компенсируя таким образом дисперсию голограммы (рис. 1). Влияние распространяющегося вдоль оси голограммы света нулевого порядка может быть устранено либо достаточным удалением эешетки от голограммы [3], либо с помощью экрана типа жалюзи [c.214]

В работе [15] для компенсации дисперсии голограммы, восстанавливаемой в белом свете, в качестве дифракционном решетки использовали голограмму Н2 опорного источника, полученную во встречных пучках. При этом дифракционную peujei-ку Яг устанавливали за плоской голограммой Н и восстанавливали систему голограмм в белом свете со стороны плоской голограммы Н] объекта (рис. 1.14). При освещении голограм- [c.30]

Например, можно подумать, что в случае большой дифракционной решетки с разрешением 10 и эмульсии с пределом разрешения 100 лииий1мм для достижения максимальной разрешающей силы всего прибора в целом необходима обратная линейная дисперсия при к = 5000 А, равная 0,5 А/мм. Практически же оказывается, что в случае больших решеток обратная линейная дисперсия должна быть вдвое больше той, которую дает соотношение (6.15). Лишь в этом случае можно полностью использовать возможности прибора. При работе с фазочувствительными приборами очень важное практическое значение имеет дисперсионная область Fg, или диапазон длин волн, в котором можно получать с тектры без перекрытия высших порядков. Поэтому приборы с дифракционными решетками не очень пригодны для дальней инфракрасной области. В самом деле, рассмотрим уравнение для дифракционной решетки [c.332]

С отражательных дифракционных решеток [41—43] с такими приборами можно работать в диапазоне длин волн от 0,120 до 40 мк. В противоположность призменным приборам ди пep иv дифракционного монохроматора не зависит от Я. Самые важные параметры дифракционных приборов — разрешающая способность, дисперсия, область дисперсии, угол блеска и эффективность решетки. Теоретически разрешаюш.ая сила дифракционной решетки определяется выражением [c.338]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...