Cтраница 1
![]() |
Распределение яркости по порядкам отражательной профилированной рсшотки. [1] |
Профилированные решетки были впервые предложены Рэлеем и изготовлены Вудом, который применял их в инфракрасной части спектра. [2]
Профилированные решетки, применяемые для получения спектров высоких порядков в видимой и ультрафиолетовой областях, получили название эшелле. [3]
![]() |
Распределение яркости по порядкам отражательной профилированной решетки. [4] |
Профилированные решетки были впервые предложены Рэлеем и изготовлены Вудом, который применял их в инфракрасной части спектра. Если под углом блеска наблюдаются спектры 5 - 10 порядков, то такую решетку называют эшелеттой. Решетки, в которых наклон штрихов и расстояние между ними таковы, что наибольшая яркость приходится на спектры более высоких порядков - вплоть до сотого, называются эшелле. Следует отметить, что строгого терминологического разделения этих типов решеток в литературе нет. [5]
![]() |
Переложение дифракционных спектров разных порядков ( в ангстремах.| Разделитель порядков фирмы Jarrell Ash ( оптическая схема. о. [6] |
Современные профилированные решетки позволяют использовать спектры очень высоких порядков, и поэтому выделение их с помощью фильтра делается практически невозможным. В приборах такого рода приходится применять предварительную грубую монохроматизацию. Для этого можно использовать обычный небольшой монохроматор, в котором устанавливаются щели такой ширины, чтобы выделяемый интервал длин волн ДХ был равен спектральному интервалу, свободному от наложений. [7]
Для лучших профилированных решеток абсолютная эффективность может достигать десятков процентов. [8]
Рассмотрим действие фазовой профилированной решетки, изображенной на рис. 7.1.10. Постоянная решетки d определяется отрезком, измеренным в направлении GG касательной к профилю решетки; угол падения if и угол дифракции ф отсчитываются от нормали к этой касательной до падающего и дифрагированного лучей. Параллельный пучок, падающий под углом тр, дифрагирует на штрихах решетки и в некотором направлении, соответствующем углу дифракции ф, наблюдается главный максимум некоторого порядка. Условие для возникновения главных максимумов вытекает из формул (5.2.7), (5.2.8), которые справедливы не только для прозрачной, но и для отражательной решетки. [9]
Рассмотрим действие профилированной решетки G, изображенной на рис. 41.1. Здесь d - постоянная решетки; а - ширина зеркального элемента. Параллельный пучок лучей, падающей по направлению я)), дифрагирует на структуре решетки. Каждой монохроматической волне сложного состава излучения соответствует определенный угол дифракции ср. Введем правило знаков для углов: углы положительны, если они расположены по одну сторону от нормали по ходу часовой стрелки. В соответствии с этим на рисунке угол я)) положителен, а угол ф отрицателен. Кроме того, все порядки спектров т положительны, если они расположены от кулевого порядка по ходу часовой стрелки. [10]
Следует подчеркнуть, что профилированная решетка, эшелле и эшелон - np - иборы, основанные на одном и том же принципе. В случае решетки число штрихов NxlO4 - 105, порядок спектра kzyl - 10; для эшелле 7V 103 - 104 и kttlQ - 100, для эшелона yV lO - 50 и &104-105. Эшелле и эшелон позволяют получить большую разрешающую способность при относительно малых габаритах прибора. Решетка же дает большую область спектра, свободную от наложений. [11]
Профилированные штрихи могут наноситься как на алюминий, так и на стекло. Разумеется, трудности нарезания профилированных решеток для вакуумного ультрафиолета значительно большие, чем для более длинноволновой области, но все же с ними удалось справиться. Эффективность вогнутой решетки меняется в зависимости от способа нарезки. [12]
![]() |
Переложение дифракционных спектров разных порядков.| Делитель порядков фирмы Jarrell Ash ( оптическая схема. а вид сверху, б вид сбоку. [13] |
Следовательно, опасаться помех со стороны первого порядка не следует. Современные профилированные решетки позволяют использовать спектры очень высоких порядков, и поэтому выделение их с помощью фильтра делается практически невозможным. В приборах такого рода приходится применять предварительную грубую монохроматизацию. Для этого можно использовать обычный небольшой монохроматор, в котором устанавливаются щели такой ширины, чтобы выделяемый интервал длин волн ДА, был равен спектральному интервалу, свободному от наложений. Выходная щель монохроматора предварительной дисперсии служит источником света для освещения щели спектрографа. Применение и юстировка такого монохроматора всегда связаны с рядом неудобств. Поэтому некоторые фирмы выпустили специальные монохроматоры предварительной дисперсии, удобно сочленяющиеся со спектрографом. Они получили название делителя порядков. [14]
Величину е0 часто называют относительной эффективностью решетки. Она представляет собой отношение светового потока данной длины волны, дифрагированного в данный порядок, к полному потоку, отраженному решеткой. Для лучших профилированных решеток абсолютная эффективность может достигать десятков процентов. [15]