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文檔簡介

1、實驗裝置原理圖入射狹縫S1出射狹縫S2離軸拋物鏡M1平面光柵單色儀反射鏡M2光柵G光電倍增管光源凸透鏡如圖所示，光源發(fā)出的光聚焦在狹縫S1處，而S1恰好處于離軸拋物鏡M1的焦面上，所以入射光成為平行光射向光柵G。光柵表面有著細(xì)密的刻紋，它的作用與棱鏡類似，都可以將一束混合平行光分解成出射角不同的各路單色光。這一系列分開的單色光最終經(jīng)反射鏡M2反射后會聚成像在不同的位置。如果我們控制光柵G，使其繞軸緩慢轉(zhuǎn)動，則各路出射光的像點也會跟著移動，這樣相應(yīng)波長的光就會依次射出狹縫S2，這就是平面光柵單色儀的分光原理。圖中的光電倍增管是一種光電轉(zhuǎn)換器件，它的作用是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號并放大，以便輸入外圍檢

2、測電路測量出強度大小。轉(zhuǎn)動光柵，測出各不同波長的光分量對應(yīng)的信號強度，我們就可以得到光源的能譜曲線。當(dāng)然，即使入射光的能譜是均勻的，最終的電信號響應(yīng)也很可能隨出射光波長而變。這就需要我們在處理電信號時將系統(tǒng)的波長相關(guān)非線性響應(yīng)特性考慮進去。平面光柵的分光作用右圖是平面光柵的分光示意圖。一束白光射向光柵，由于光柵表面有序的細(xì)密條紋，光波在其表面上產(chǎn)生衍射和干涉，最后各波長分量被分解開來。我們知道棱鏡也有類似的分光功能，那為什么本實驗要用光柵而不是棱鏡呢？這是因為，相對與棱鏡，光柵的分光能力更強，并且更容易定標(biāo)（出射光的波長與光柵的轉(zhuǎn)角有著簡單的對應(yīng)關(guān)系）。外光路與內(nèi)光路的匹配d入射狹縫S1凸透鏡離軸拋物面鏡M1l由于入射狹縫S1恰好處于離軸拋物鏡的焦點上，所以光源經(jīng)過凸透鏡聚焦后必須成像在入射狹縫處，這樣才能使入射光在離軸拋物鏡的作用下變成平行光；同時為使光柵起到較好的分光效果，入射光應(yīng)剛好照射滿整個拋物面鏡，這就對入射光的張角大小有一定的要求，通過調(diào)節(jié)凸透鏡和狹縫的距離可以滿足這一要求，如右邊的公式所示，其中D和f分別是拋物

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