光栅光谱
匀排性
由光栅方程d(sinα±sinβ)=mλ可知,在衍射角不太大的情况下(如在一级光谱内,靠近光谱法线区域时),不同波长光谱线的位置基本上与其波长值成比例。光栅光谱的排列比较均匀,不同波长区中同样波长差的两根谱线之间的距离变化不太大。因此,光栅光谱中的各个波长谱线排列比较均匀,并随着波长值线性增加或减少,相应的光栅光谱线的位置(如离光栅法线的距离)也线性变化。
光栅
光栅光谱
匀排性
由光栅方程d(sinα±sinβ)=mλ可知,在衍射角不太大的情况下(如在一级光谱内,靠近光谱法线区域时),不同波长光谱线的位置基本上与其波长值成比例。光栅光谱的排列比较均匀,不同波长区中同样波长差的两根谱线之间的距离变化不太大。因此,光栅光谱中的各个波长谱线排列比较均匀,并随着波长值线性增加或减少,相应的光栅光谱线的位置(如离光栅法线的距离)也线性变化。
在棱镜光谱中,由于不同波长的光线受到不同程度的折射而被色散。反射光栅在高反射率的金属上镀上一层金属膜,并在镜面金属膜上刻划一系列平行等宽、等距的刻线,这种使白光反射,又能使光色散的光栅,称为反射光栅。而棱镜材料对不同波长的折射率变化是不与波长成线性的。棱镜材料在短波方向的折射率的变化要比长波区的变化大得多。因此,棱镜光谱中的谱线排列情况是不均匀的。在短波区,因dn/dλ大,谱线排列非常稀疏,而在长波区,则因dn/dλ小,谱线排列非常稠密。所以,同样大小的波长差值,相应的谱线之间的距离,短波处要大于长波处。因此,我们说棱镜在紫外区的色散要比可见、近红外区的色散大。所以,有些紫外可见分光光度计(特别是高i档紫外可见分光光度计)都用石英棱镜作前置单色器,就是这个道理。
光栅光谱的排列比较均匀,不同波长区中同样波长差的两根谱线之间的距离变化不太大。光栅光谱的匀排性不但使光谱更加整齐、匀称,而且对定性分析时初步判断、估计谱线的波长值等比较方便。
此外,在谱线的波长分布顺序方面,光栅与棱镜也是不同的;在光栅光谱中,波长越长的光线衍射角数值越大,谱线越偏离光栅法线。在棱镜光谱中,波长越长的光线,偏向角越小,相应的谱线分布越接近入射角方向的位置。
衍射光栅
衍射光栅是光栅的一种。它通过有规律的结构,使入射光的振幅或相位(或两者同时)受到周期性空间调制。衍射光栅在光学上的重要应用是作为分光器件,常被用于单色仪和光谱仪上。
实际应用的衍射光栅通常是在表面上有沟槽或刻痕的平板。这样的光栅可以是透射光栅或反射光栅。可以调制入射光的相位而不是振幅的衍射光栅也能生产。
透射式光栅
透射式光栅光路设计简单,对于使用固定式光栅的应用,透射光栅优势明显,比如光谱仪。入射光束在光栅背面以固定角度发生色散。透射光栅对一些类型的光栅准直误差不敏感。为了获得高衍射效率,透射光栅刻线密度不高。衍射角会随刻线密度的增加而增大,基底材料的折射率限制了长波的透射率,从而导致性能降低。光栅的色散特性使其适用于使用小型探测器阵列的紧凑系统。印刷光栅材质:PET、PP、PVC、TPU等,PET、PP为硬质平板环保材质。这种光栅对于偏振也不敏感。

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