工程光学第3版）教学课件ppt作者郁道银谈恒英12-6课件.ppt

Homework (12-6) A grating has slits that are 0.15mm wide and separated, center to center, by 0.6mm. Which of the higher-order maxima are missing? 12-15， 12-20 Resolvance of a grating The resolvance (resolving power) of a grating is a measure of its capacity to resolve two closely spaced spectrum lines. Types of gratings We distinguish transmission gratings which let the light pass through, from reflection gratings. A grating with completely opaque bars and clear intervals is called an amplitude gratings. If the bars do not block the light but merely retard its phase, we have a phase grating. This is possible, for example, by placing increasingly thicker glass plates in front of successive slits, retarding the light, from slit to slit, by wavelengths. This is called an echelon grating. a blazed reflection grating Diffraction gratings Any arrangement which is equivalent in its action to a number of parallel equidistant slits of the same width is called a diffraction grating. * 第六节 衍射光栅 ( Diffraction gratings ) 一、概述： 光栅：能对入射光波的振幅或相位进行空间周期性调制，或对振幅和相位同时进行空间周期性调制的光学元件。 光栅光谱：光栅的夫朗和费衍射图样。 光栅分类：振幅型和相位型（按调制方式） 透射型和反射型（按工作方式） 平面型和凹面型（按工作表面） 机刻光栅、复制光栅、全息光栅（制作方法） 光栅作用：分光作用。 二、光栅的分光性能 1、光栅方程（The grating equation） 符号规则：光线位于光栅面法线异侧，取“-”号；反之，取“+”号 R1 R2 d ? i 光栅面法线 R1 R2 d ? i 光栅面法线 2、光栅光谱与色散 （衍射角与波长变化的关系） 体现了衍射角q与l的关系 光栅光谱线：多色光的各级亮线。 ?1 ?2 ?1 0 1 2 3 4 -1 -2 -3 -4 由光栅光谱图可见： 1）白光经光栅产生的光谱只有0级重合，其他各级均彼此分开；每级光谱中靠近中央条纹的一侧为紫色，远离中央条纹的一侧为红色。 2）谱线级次越高，色散越大； 3）因为衍射角 不可能大于90o ，这就限制了所能观察到的明条纹数目； 4）由于各谱线间的距离随着光谱的级次增加而增加，所以级次高的光谱彼此重叠。 角色散：波长相差1埃的两条谱线之间的角距离 线色散：焦平面上，波长相差1埃的两条谱线之间的距离。 说明几点：m 、d、 f、cosθ的影响。 若??的光谱范围内，可以观察到互相分开的谱线。 此时， 3、光栅的自由光谱范围 4、光栅分辨本领 (Resolvance of a grating) 是指分辨两个很靠近的谱线的能力。 根据瑞利判据，当l＋ l 产生的 谱线的位置落在l的同级 谱线的1级极小值上时， 两个谱线刚好被分辩。 已知m级谱线 l l+Dl （1） 它的1级极小位置： （2） （2）式展开得： l l+Dl （3） （3）-（1）则有： (谱线的半角宽度) 三、几种典型光栅 （一）平面光栅 1、光栅的光强分布 衍射调制 谱线位置 2.光栅方程 由干涉项决定的。 l q m d = sin 4.分辨本领： 3.角散色： ( 变化 ，产生的 波长每增加一个 A q D ) 0 ＝ ＝ mN A l l D