Rácsok a spektrális eszköz

Tegyük fel, hogy a rács általában beeső sík monokromatikus hullám (# 955;). Annak érdekében, hogy továbbra is a Fraunhofer diffrakciós rács mögé gyűjtőlencse és annak fókuszsíkon - a felügyeleti képernyőt (9.3 ábra)..

Egyértelmű, hogy az intenzitás eloszlása ​​a képernyőn egy nyílás fogja meghatározni csak az irányt a diffraktált sugarak. Ez azt jelenti, hogy a diffrakciós mintázatok generált a képernyőn az egyetlen különbség lesz teljesen azonos, függetlenül attól, rés elhelyezkedés a háló (lásd. 9.1).

Most adjuk hozzá a N ilyen hullámok diffraktált az aknarács rések. Az eredmény hozzáadásának két hullám keresztül érkező szomszédos rések fogja meghatározni a útkülönbség # 916; = D sin # 966;. A teljes intenzitását merült fel a hozzáadott N ilyen hullámok felírható egyenlet (9.3):

ahol: # 949; = Kd sin # 966; - közötti fáziskülönbséget a hullámok érkező két szomszédos rések.

Kombinálása egyenletet (9.1) és (9.5), megkapjuk a végső eloszlását a fény intenzitása a diffrakciós rács.

Ahol: I0 - intenzitása által termelt egy réssel szemben a központ a lencse,

d - az időszak (konstans) a rács.

Elemezzük az eredmény (9,6).

1. Az intenzitás nulla lesz, amikor

Ez az állapot a diffrakciós minimumok a rés (9.2).

2. Azokon a területeken, # 966;, kielégítő

lesz megfigyelhető jelentős interferencia maximumok bevezetésére N hullámok. Ez az állapot a többutas interferenciát maximumokat mutatja (cm. (9.4)). Ezekben irányban, a hullám az összes N slot rács jön a megfigyelési pont a fázisban, azonban, az amplitúdója adunk. A kapott amplitúdó: Arez = N A # 966;.

Az intenzitás arányos a tér az amplitúdó, így

Itt: Isch (# 966) - fény intenzitása diffraktált a rés az egyik irányban # 966;.

Között két szomszédos fő csúcsok találhatók (N - 1) közbenső minimális. Ezek minimumok osztani a távolságot a fő csúcs N részre. intenzitás eloszlási mintázatát egy diffrakciós rács N = 4, és az ábrán látható. 9.4. A pontozott vonal jelenti az intenzitás itt egy hasított N-nel megszorozzuk 2.

Száma fő csúcsok származó (9.8):

A szög a két minimum közötti, korlátozza a fő maximális az úgynevezett maximális szögben szélessége.

Számítsuk ki, például a maximális szögben szélessége nulla (lásd. Ábra. 9.4)

Rácsok széles körben alkalmazott spektroszkópiai eszközök annak a ténynek köszönhető, hogy a helyzet a fő sávjai a rúd független a hullámhossz # 955;:

Ha az oszlopok esik a keverék két hullámban: # 955; és (# 955 + # 948; # 955;), a csúcsok nulla, persze, egybeesik, de az m-edik csúcsot lesz különböző részein a képernyőn.

Feltételek m-edik csúcs hullámhossza # 955;:,

és a hullám (# 955 + # 948; # 955;).

Így lehetővé válik, hogy elbontsuk keresztül rács elegyet hullámok a spektrumot, és a mért hullámhossz, amely szerepel a keveréket, vagy azok gyakoriságát.