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關(guān)于光柵的主要特性說明

更新時(shí)間:2019-07-29      點(diǎn)擊次數(shù):2809
  產(chǎn)品特性:
 
  勻排性
 
  由光柵方程d(sinα±sinβ)=mλ可知,在衍射角不太大的情況下(如在一級(jí)光譜內(nèi),靠近光譜法線區(qū)域時(shí)),不同波長(zhǎng)光譜線的位置基本上與其波長(zhǎng)值成比例。因此,光柵光譜中的各個(gè)波長(zhǎng)譜線排列比較均勻,并隨著波長(zhǎng)值線性增加或減少,相應(yīng)的光柵光譜線的位置(如離光柵法線的距離)也線性變化。
 
  在棱鏡光譜中,由于不同波長(zhǎng)的光線受到不同程度的折射而被色散。而棱鏡材料對(duì)不同波長(zhǎng)的折射率變化是不與波長(zhǎng)成線性的。棱鏡材料在短波方向的折射率的變化要比長(zhǎng)波區(qū)的變化大得多。因此,棱鏡光譜中的譜線排列情況是不均勻的。在短波區(qū),因dn/dλ大,譜線排列非常稀疏,而在長(zhǎng)波區(qū),則因dn/dλ小,譜線排列非常稠密。所以,同樣大小的波長(zhǎng)差值,相應(yīng)的譜線之間的距離,短波處要大于長(zhǎng)波處。因此,我們說棱鏡在紫外區(qū)的色散要比可見、近紅外區(qū)的色散大。所以,有些紫外可見分光光度計(jì)(特別是紫外可見分光光度計(jì))都用石英棱鏡作前置單色器,就是這個(gè)道理。
 
  光柵光譜的排列比較均勻,不同波長(zhǎng)區(qū)中同樣波長(zhǎng)差的兩根譜線之間的距離變化不太大。光柵光譜的勻排性不但使光譜更加整齊、勻稱,而且對(duì)定性分析時(shí)初步判斷、估計(jì)譜線的波長(zhǎng)值等比較方便。
 
  此外,在譜線的波長(zhǎng)分布順序方面,光柵與棱鏡也是不同的;在光柵光譜中,波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光線衍射角數(shù)值越大,譜線越偏離光柵法線。在棱鏡光譜中,波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光線,偏向角越小,相應(yīng)的譜線分布越接近入射角方向的位置。
 
  級(jí)次重疊
 
  由光柵方程  可知,波長(zhǎng)為λ的一級(jí)(m=1)光譜線,波長(zhǎng)λ/2的二級(jí)(m=2)光譜線、波長(zhǎng)為λ/3的三級(jí)(m=3)光譜線……都具有同樣的衍射角。即βλ,1=βλ/2,2=βλ/3,3=βλ/4,……m-1=βλ/m,這就是衍射光柵光譜的級(jí)次重疊。即衍射光柵在同一位置有不同級(jí)次的不同波長(zhǎng)的光譜線。在寬波段范圍內(nèi)進(jìn)行高分辨率光譜研究或光譜分析工作時(shí),光柵光譜的級(jí)次重疊是非常的,必須采取有力的措施,把不需要的波段隔離掉或?yàn)V掉;例如,采用前置單色器、采用相應(yīng)波段的濾光片等。才能避免不需要級(jí)次光譜的干擾,才能紫外可見分光光度計(jì)的分辨率和分析測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和性。
 
  多級(jí)次性
 
  經(jīng)棱鏡色散后形成的光譜,只是按波長(zhǎng)次序排列成一個(gè)單一的光譜。而經(jīng)衍射角光柵色散后形成的光譜,則是包含m=0,±1,±2,±3……所有級(jí)次光譜的總和。同一塊光柵對(duì)同一束入射復(fù)合光可在不同位置形成一系列不同級(jí)次的光譜;在m=0兩側(cè)有對(duì)稱分布的正級(jí)次光譜和負(fù)級(jí)次光譜。因此,光柵光譜的多級(jí)次性是原理性的、是本質(zhì)的,是不可避免的。光柵的這個(gè)特性,將對(duì)光柵的應(yīng)用產(chǎn)生許多相應(yīng)的問題,它會(huì)直接對(duì)紫外可見分光光度計(jì)的光譜分辨率和光譜的檢測(cè)造成困難,這是所有紫外可見分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)者、制造者、使用者必須重視的問題。

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