Спектральное разложение дифракционная решетка

ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА КАК ПРИБОР ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ СВЕТА [c.154]

В экспериментах по получению спектров обычно используют призму или дифракционную решетку. Хорошо известно, что, создав примерно 150 лет назад первые дифракционные решетки, Фраунгофер сразу же применил их для изучения спектров различных источников света в частности, он заметил линии поглощения в сплошном спектре Солнца линии Фраунгофера). Еще раньше был осуществлен классический опыт Ньютона, впервые разложившего призмой солнечный луч. И по сей день призмы и дифракционные решетки играют основную роль при создании спектральных приборов. Эти диспергирующие элементы обеспечивают разложение излучения по длинам волн. [c.67]

Дифракционная решетка или другой спектральный аппарат является прибором, решающим по отношению к импульсу физическим путем ту самую задачу разложения его на синусоидальные компоненты, которую можно выполнить чисто математическим путем, если известно математическое выражение формы исходного импульса. [c.220]

Следует подчеркнуть, что указанное преобразование зарегистрированных сведений осуществляется чрезвычайно быстро. Минимальное время,необходимое для восстановления изображения, можно оценить с помощью следующих рассуждений. Пусть просвечивающая волна представляет собой световой импульс с длительностью т. Импульс ограниченной длительности можно рассматривать как набор монохроматических волн, причем спектральная ширина импульса бv, согласно изложенному в 21, связана с т универсальным соотношением бvт = 1. Голограмма, будучи, по существу, дифракционной решеткой, произведет спектральное разложение импульса, и изображение каждой точки предмета будет соответствующим образом расширено. Для того чтобы такое уширение практически не было заметным, спектральная ширина импульса должна быть меньше интервала частот, разрешаемого голограммой-решеткой (см. 50). На основе высказанных соображений легко показать, что длительность импульса должна удовлетворять условию [c.268]

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]

Спектральным анализом света называется разложение его на монохроматические составляющие. Прибор, осуществляющий этот процесс, состоит из анализатора, производящего пространственное разделение монохроматических компонент сложной волны, и детектора, фиксирующего их интенсивность. Анализаторами могут служить призмы, дифракционные решетки и т. п., детекторами — глаз, фотопластинка и т. п. [c.225]

Способы получения спектра в настоящее время стали весьма разнообразными. В спектральных системах по-прежнему наиболее широко используется пространственное разложение изучаемого излучения в спектр с последующей селективной фильтрацией излучения. Это первая группа спектральных систем. Она представляет собой классические системы преобразования излучения, в которых используются в качестве диспергирующих элементов призменные системы и дифракционные решетки (классические и голографические). [c.421]

Примером могут служить спектральные линии, излучаемые разреженными газами. Квазимонохроматический свет можно выделить из непрерывного спектра излучения (например. Солнца) призмой, дифракционной решеткой или другими приборами, осуществляющими спектральное разложение. За меру монохроматичности света можно принять отношение со/Асо или равное ему отношение [c.216]

Дифракционная решетка — важнейший спектральный прибор, предназначенный для разложения света в спектр и измерения длин волн. Она представляет собой плоскую стеклянную или металлическую поверхность, на которой делительной машиной нарезано очень много (до сотен тысяч) прямых равноотстоящих штрихов. На стеклянных решетках наблюдения можно производить как в проходящем, так и в отраженном свете, на металлических — только в отраженном. Применяются вогнутые металлические решетки, в которых штрихи наносятся на вогнутой сферической поверхности. [c.302]

Это — основная формула дифракционной решетки. Но могут быть и такие случаи, когда разложение Фурье содержит две или больше гармоник, действующих на приемник. Тогда имеет место перекрытие спектров разных порядков. Это, однако, возможно только тогда, когда падающее излучение заполняет спектральный интервал, ширина которого превосходит дисперсионную область решетки. [c.327]

Пятый студент. — Точка зрения, к которой мы пришли в результате дискуссии, пожалуй, логически безупречна, так же как и вся теория спектрального разложения. Но мне психологически трудно ее принять. Формально все правильно, и тем не менее я испытываю чувство неудовлетворенности... Вероятно, вот отчего. Мы заранее разлагаем математически функцию /(г) на синусоиды, и невольно создается впечатление, что вся сила — именно в этой математической операции. Затушевывается реальный процесс, происходящий в спектральном приборе. Покажите нам, не разлагая заранее белый свет или модулированное колебание на синусоиды, что дифракционная решетка или колебательный контур превращают, перерабатывают его в отдельно существующее синусоидальное или почти синусоидальное колебание. Пусть синусоидальные составляющие функции / 1) появятся не на втором этапе исследования ), а лишь на четвертом. [c.541]

Используя некоторые существенные приближения, можно, как правило, показать, что гюйгенсовское решение в оптике (как, например, ее строгая векторная форма в формулировке преобразования Фурье) выводится из уравнений Максвелла. Одно из главных приближений состоит в том, что принцип Гюйгенса применим только вблизи центра квазисферического волнового фронта, образующего изображение. При рассмотрении проблем дифракции и образования изображений необходимо отдавать себе отчет в приближенном характере принципа Гюйгенса. И во всяком случае кажущаяся простота принципа Гюйгенса даже в той его приемлемой форме, которая получена эвристически на базе принципа суперпозиции и спектрального разложения по плоским волнам, не должна слул<ить оправданием для его использования в качестве основы строгого решения, получаемого путем добавления к первоначальному приближению членов более высоких порядков. Однако, если правильно использовать принцип Гюйгенса, выраженный с помощью преобразования Фурье, то он становится достаточно универсальным средством для рассмотрения проблем образования изображений. В частности, его применяют для отыскания распределения интенсивности в пределах дифракционной картины, образуемой волновым фронтом конечного размера при отражении, преломлении и дифракции света в оптических элементах (зеркалах, линзах, призмах, решетках). [c.38]

В работе [64] рассмотрено построение двухканальной волоконно-оптической системы связи, основанной на передаче по одномодовому волокну двух независимых каналов с длинами волн 1,3 и 1,55 мкм. Для селекции каналов на выходе волокна использовалась голографическая дифракционная решетка. Для этих же целей помимо дифракционных реихеток могут применяться спектральные дифракционные элементы, согласованные с несколькими длинами волн [66, 67]. В работе [65] предложена система прямой передачи изображений по оптическому волокну с использованием разложения белого света по спектральным компонентам. Селекция компонент в [65 осуществляется с помощью сегментированного голографического оптического элемента, каждый сегмент которого согласован с определенным диапазоном спектра. [c.456]

Для изоляции узких спектральных участков И. л. применяются следующие методы 1) Разложение в спектр призмами и дифракционными решетками., 2) Метод остаточных лучей, в основе к-рого лежит факт избирательного отражения для лучей, очень сильно поглощающихся в данном веществе (псевдоме-таллич. отражение). Если сложный пучок И. л. отражается, напр, от кристалла KJ, то преимущественно отражаются лучи с Я = = 96,5 ц. Повторяя такое отражение несколько раз, можно получить весьма однородные оста- [c.132]

И. л. действуют антагонистически на фосфоресценцию, вызываемую видимыми ультрафиолетовыми лучами (фосфоресценция быстро высвечивается и затем тухнет в тех местах, где падали И. л.). Это обстоятельство также применяется иногда для обнаружения ближайших И. л. Универсальными индикаторами И. л. служат однако только тепловые приборы, болометры, термоэлементы, радио- I метры и радиомикрометр. Интенсивность И. л. обычно настолько велика в сравнении с другими спектральными областями, что при помощи указанных приборов удается исследовать даже тонкую структуру инфракрасных спектров. Для разложения И. л. в спектр пользуются призмами из кварца (для области А от 1,0 до 4,0 р), флюорита (от 4,0 до 9,5 р), каменной соли (от 9,5 до 14,5 р), сильвина (от 14,5 до 23,0 р] и отражательными дифракционными решетками. Вместо линз в спектральных установках во избежание хроматической аберрации применяют вогнутые металлические зеркала. [c.133]

Положение спектральных линий в спектрах дифракционной решетки определяется простыми соотношениями (46.4) или (46.8). В этом отношении дифракционные спектры выгодно отличаются, например, от спектров призматических, получаемых разложением света дисперсионными призмами. В призматических спектрах положение спектральной линии определяется сложной зависимостью покаэа х СЛя преломления материала призмы от длины волны. Спектр называется нормальным, если координата х, характеризующая положение спектральной линии в спектре, линейно меняется с длиной волны. При малых углах дифракции, когда изменением косинуса угла д можно пренебречь, дифракционная решетка дает нормальный спектр. [c.312]

Исследования особснностс11 дифракции на периодических (регулярных) структурах привели к открытию нового способа разложения света на спектральные компоненты. Наряду с пpизмeнны п диспергирующими устройствами появились, в первую очередь благодаря теоретическим и практическим работам Фраунгофера, приборы с дифракционными решетками. Они позволили резко улучшить спектральное разрешение и начать систематическое изучение сплошных и линейчатых спектров. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...