光栅(grating)

2022-09-23 10:38:35 浏览:559

定义

由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅(grating)。一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成,刻痕为不透光部分,两刻痕之间的光滑部分可以透光,相当于狭缝。精制的光栅,在1cm宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅,还有利用两刻痕间的反射光衍射的光栅,如在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕,两刻痕间的光滑金属面可以反射光,这种光栅称为反射光栅

光栅也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大,一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉,形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样,这些纤细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异,当复色光通过光栅后,不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。

由光栅方程光栅(grating)可知,对于相同的光谱级数m,以同样的入射角α投射到光栅上的不同波长λ1、λ2、λ3……组成的混合光,每种波长产生的干涉极大都位于不同的角度位置;即不同波长的衍射光以不同的衍射角β出射。这就说明,对于给定的光栅,不同波长的同一级主级大或次级大(构成同一级光栅光谱中的不同波长谱线)都不重合,而是按波长的次序顺序排列,形成一系列分立的谱线。这样,混合在一起入射的各种不同波长的复合光,经光栅衍射后彼此被分开。这就是衍射光栅的分光原理。

参考文献

[1]  现代光学基础[M]. 北京大学出版社 , 钟锡华, 2012

基础光学

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