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關(guān)于光柵的主要特性說(shuō)明

更新時(shí)間:2019-07-29      點(diǎn)擊次數:3225
  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(如在一級光譜內,靠近光譜法線(xiàn)區域時(shí)),不同波長(cháng)光譜線(xiàn)的位置基本上與其波長(cháng)值成比例。因此,光柵光譜中的各個(gè)波長(cháng)譜線(xiàn)排列比較均勻,并隨著(zhù)波長(cháng)值線(xiàn)性增加或減少,相應的光柵光譜線(xiàn)的位置(如離光柵法線(xiàn)的距離)也線(xiàn)性變化。
 
  在棱鏡光譜中,由于不同波長(cháng)的光線(xiàn)受到不同程度的折射而被色散。而棱鏡材料對不同波長(cháng)的折射率變化是不與波長(cháng)成線(xiàn)性的。棱鏡材料在短波方向的折射率的變化要比長(cháng)波區的變化大得多。因此,棱鏡光譜中的譜線(xiàn)排列情況是不均勻的。在短波區,因dn/dλ大,譜線(xiàn)排列非常稀疏,而在長(cháng)波區,則因dn/dλ小,譜線(xiàn)排列非常稠密。所以,同樣大小的波長(cháng)差值,相應的譜線(xiàn)之間的距離,短波處要大于長(cháng)波處。因此,我們說(shuō)棱鏡在紫外區的色散要比可見(jiàn)、近紅外區的色散大。所以,有些紫外可見(jiàn)分光光度計(特別是紫外可見(jiàn)分光光度計)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(cháng)區中同樣波長(cháng)差的兩根譜線(xiàn)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(chēng),而且對定性分析時(shí)初步判斷、估計譜線(xiàn)的波長(cháng)值等比較方便。
 
  此外,在譜線(xiàn)的波長(cháng)分布順序方面,光柵與棱鏡也是不同的;在光柵光譜中,波長(cháng)越長(cháng)的光線(xiàn)衍射角數值越大,譜線(xiàn)越偏離光柵法線(xiàn)。在棱鏡光譜中,波長(cháng)越長(cháng)的光線(xiàn),偏向角越小,相應的譜線(xiàn)分布越接近入射角方向的位置。
 
  級次重疊
 
  由光柵方程  可知,波長(cháng)為λ的一級(m=1)光譜線(xiàn),波長(cháng)λ/2的二級(m=2)光譜線(xiàn)、波長(cháng)為λ/3的三級(m=3)光譜線(xiàn)……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次重疊。即衍射光柵在同一位置有不同級次的不同波長(cháng)的光譜線(xiàn)。在寬波段范圍內進(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濾掉;例如,采用前置單色器、采用相應波段的濾光片等。才能避免不需要級次光譜的干擾,才能紫外可見(jiàn)分光光度計的分辨率和分析測試數據的準確性和性。
 
  多級次性
 
  經(jīng)棱鏡色散后形成的光譜,只是按波長(cháng)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……所有級次光譜的總和。同一塊光柵對同一束入射復合光可在不同位置形成一系列不同級次的光譜;在m=0兩側有對稱(chēng)分布的正級次光譜和負級次光譜。因此,光柵光譜的多級次性是原理性的、是本質(zhì)的,是不可避免的。光柵的這個(gè)特性,將對光柵的應用產(chǎn)生許多相應的問(wèn)題,它會(huì )直接對紫外可見(jiàn)分光光度計的光譜分辨率和光譜的檢測造成困難,這是所有紫外可見(jiàn)分光光度計的設計者、制造者、使用者必須重視的問(wèn)題。

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