Что такое диспергирующий элемент? Принцип работы призмы.

Что такое диспергирующий элемент? Принцип работы призмы.

Дисперсия – это результат разложения света сложного состава.

Основным элементом спектрального прибора, позволяющим разлагать излучение какого-либо источника в спектр, является диспергирующий элемент

Диспергирующий элемент определяет основные характеристики спектрального прибора – угловую и линейную дисперсию.

Угловая дисперсия – основная характеристика спектрального прибора, которая определяется как отношение изменения угла отклонения dφ к изменению длины волны dλ диспергируемого излучения.

Линейная дисперсия – другая важная характеристика спектрального прибора, которая равна отношению изменения линейного расстояния dl между спектральными линиями в плоскости камерного объектива к изменению длины волны dλ.

В спектральных приборах применяется два типа диспергирующих элементов - это спектральная призма и дифракционная решётка.

 Принцип работы спектральной призмы.

 

 

 

                                         

 

 

                i

 

Дисперсия света в призме осуществляется благодаря тому, что показатель преломления вещества призмы зависит от длины волны. На рис. через призму проходит световой пучок, состоящий из двух длин волн λ₁ и λ₂. Если λ_{1 <} λ₂, то уже на первой грани лучи разойдутся, т.к. показатели преломления для этих лучей разные. После преломления на второй грани угол расхождения Δφ ещё больше увеличится. Таким образом, световой пучок сложного состава после прохождения через призму распадается на пучки лучей разных направлений в зависимости от длин волн. Для каждой длины волны имеется свой угол отклонения φ.

 Чем меньше длина волны, тем угол отклонения больше.

Фиолетовые лучи, например, отклоняются призмой сильнее, чем красные.

 

Природа и свойства света.

Природа света

 Свет обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами

Корпускулярные свойства – это способность света отражаться от поверхности падения луча и преломляться, проходя через поверхность раздела двух сред. Наиболее ярко проявляются корпускулярные свойства света в явлении фотоэффекта. Фотоэффектом называется явление, состоящее в том, что поверхность металла, освещаемая лучистой энергией, испускает электроны.

 Волновые свойства света

Волна – колебательное движение, возникающее в каком-нибудь месте пространства. Простейшим видом волны является синусоидальная волна. В случае электромагнитной волны – это смена напряжённости электромагнитного поля, которая характеризуется фазами максимума и минимума.

Длина волны – это расстояние между точками с одинаковыми фазами, обозначается буквой λ (лямбда).

Период колебаний – время в течение, которого волна перемещается на расстоянии λ (длины волны), обозначается Т.

Частота – число колебаний в секунду, обозначается буквой ν.

Волновые свойства света наиболее ярко проявляются в явлениях интерференции и дифракции.

 

Все явления, в которых наблюдается отклонение от закона прямолинейного распространения света, т.е. проникновение света в область тени, получили названиедифракции света.

 

Интерференция света – явление в процессе, которого, при наложении двух и более лучей с одинаковой длиной волны встретившихся в какой-либо точке пространства, происходит усиление светового сигнала

 

Фотоумножитель.

        Световой поток    К₂                                    К₄                                                       

                 

                   К₁ Фото-катод                             К₃                                               К₅           

 

В эвакуированной трубке помещено несколько электродов, поверхность которых покрыта церием. Между каждой парой электродов, называемых динодами приложена разность потенциалов, причём потенциал каждого последующего электрода выше предыдущего.

С поверхности первого катода под действием светового потока, падающего на него, испускаются электроны, которые падают на второй катод и выбивают с его поверхности вторичные электроны; при этом каждый первичный электрон, попадая на второй электрод выбивает из него несколько вторичных электронов. В результате этого от второго электрода к третьему будет направлен более интенсивный поток электронов, который выбьет из третьего электрода ещё больше электронов и т.д. Каждая пара электродов называется каскадом усилителя. Коэффициент усиления фотоэлектронного умножителя зависит, таким образом, от числа каскадов усилителя.

Фотоэлектронные умножители позволяют получить токи в 10⁵ раз больше, чем фотоэлементы. Однако большие токи разрушают катоды фотоумножителя; поэтому этот прибор можно применять только при регистрации слабых световых потоков.  

 

Что такое диспергирующий элемент? Принцип работы призмы.

Дисперсия – это результат разложения света сложного состава.

Основным элементом спектрального прибора, позволяющим разлагать излучение какого-либо источника в спектр, является диспергирующий элемент

Диспергирующий элемент определяет основные характеристики спектрального прибора – угловую и линейную дисперсию.

Угловая дисперсия – основная характеристика спектрального прибора, которая определяется как отношение изменения угла отклонения dφ к изменению длины волны dλ диспергируемого излучения.

Линейная дисперсия – другая важная характеристика спектрального прибора, которая равна отношению изменения линейного расстояния dl между спектральными линиями в плоскости камерного объектива к изменению длины волны dλ.

В спектральных приборах применяется два типа диспергирующих элементов - это спектральная призма и дифракционная решётка.

 Принцип работы спектральной призмы.

 

 

 

                                         

 

 

                i

 

Дисперсия света в призме осуществляется благодаря тому, что показатель преломления вещества призмы зависит от длины волны. На рис. через призму проходит световой пучок, состоящий из двух длин волн λ₁ и λ₂. Если λ_{1 <} λ₂, то уже на первой грани лучи разойдутся, т.к. показатели преломления для этих лучей разные. После преломления на второй грани угол расхождения Δφ ещё больше увеличится. Таким образом, световой пучок сложного состава после прохождения через призму распадается на пучки лучей разных направлений в зависимости от длин волн. Для каждой длины волны имеется свой угол отклонения φ.

 Чем меньше длина волны, тем угол отклонения больше.

Фиолетовые лучи, например, отклоняются призмой сильнее, чем красные.

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: