Оптика. Жукова В.А - 54 стр.

UptoLike

Рубрика: 

можно рассмотреть линии спектра излучения паров натриятак называе-
мый дублет натрия 0.5990 мкм и 0.5996 мкм.
Для дифракционной решетки Рэлей предложил следующий критерий
спектрального разрешения. Спектральные линии с близкими длинами волн
λ
1
и λ
2
считаются разрешенными, когда центр главного максимума для од-
ной длины волны совпадает с первым дифракционным минимумом другой.
При этом интенсивность в середине между двумя близко расположенными
максимумами составляет примерно 80 % интенсивности в максимумах и
является уже различимой для человеческого глаза. Этот критерий аналоги-
чен критерию, используемому при рассмотрении пространственного раз-
решения
двух точек объекта (см. лабораторную работу 2).
Критерий Рэлея устанавливает минимально разрешаемое различие в
длинах волн (∆λ).
За величину разрешающей способности принимают отношение
R
λ
=
λ
. (4.23)
Покажем, как общее число штрихов влияет на разрешающую способ-
ность дифракционной решетки. Мы знаем, что положение главного макси-
мума зависит от длины волны.
Найдем величину разрешающей способности решетки в зависимости
от ее параметров. Пусть имеем длины волн
1
λ
и
2
λ
=λ+∆λ.
Условие наблюдения первого минимума за главным максимумом по-
рядка m для волн λ
1
sindm
N
⎛⎞
⋅ϕ= +
⎜⎟
⎝⎠
λ. (4.24)
Условие наблюдения главного максимума порядка m для длины вол-
ны λ+∆ имеет вид λ
sin ( )dm
ϕ= λ+λ . (4.25)
Приравнивая правые части выражений (4.24) и (4.25), найдем разрешаю-
щую способность решетки
R
mN
λ
==
∆λ
. (4.26)
Поскольку общее число штрихов стандартных дифракционных решеток
обычно бывает от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч, то ста-
новится ясно, что дифракционная решетка позволяет достичь весьма вы-
сокой относительной точности разрешения спектральных линий – 10
-4
÷10
-5
(0.01÷0.001%).
54