2光的衍射 下载本文

两物点被认为是刚刚可以分辨。

S1 D * * ?? 0 I S2 ????1时,刚刚能分辨S1和S2 。 最小分辨角(angle of minimum resolution): ??? ?1 ?1.22?D 分辨本领 (resolving power):

D? R? ??1.22?D?? ? ?R?

???1 ▲望远镜:?不可选择,可?D??R 投影片 直径305m 的射电望远镜 ▲显微镜:D不会很大,可????R 电子?:0.1A ?1 A , ∴ 电子显微镜分

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o o

辨本领很高,可观察物质结构。

▲ 人眼对? 的光, ???1? ,在约 ?5500A

o

9m远处可分辨相距约2mm的两个点。 ▲夜间观看汽车灯,远看是一个亮点,逐渐

移近才看出是两个灯。

二.光栅光谱,光栅的色散本领、分辨本领

1.光栅光谱

光栅是分光元件,光栅光谱有多级,且是正比光谱 (i和 ?不大时, ????)。 白光(400?760nm)的光栅光谱(连续):

-3级 (白) 3级 -2级 -1级 0级 1级 2级

2.光栅的色散本领

色散本领:把不同波长的光在谱线上分开 的能力。

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设:波长 ? 的谱线, 衍射角 ?,位置x; 波长?+??的谱线, 衍射角? +??, 位置x??x。

? ? 角色散本领 D??

? ?

? x 线色散本领 Dl?

? ?

Dl?f?D? ,f─光栅后的透镜焦距,

由光栅方程 sin??sini?k ,

d?s????k 两边微分有:co???d ,

kk于是得到 D?? ,D??

d?co?sd

k?fk?f Dl? ,Dl?

d?cos?dD?和Dl均与光栅的总缝数N 无关。

减小d可增大色散本领,对于级次k更

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高的光谱,色散本领还可进一步增大。为了增大线色散本领,还可增大透镜焦距f(常可达数米)。

若在?不大处观察光栅光谱,co?s几乎不随?而变,所以D?和Dl差不多是个常数。此时的光谱称匀排光谱(棱镜光谱为非匀排光谱)。根据拍好的匀排光谱谱片来测量未知波长时,可采用线性内插法。 3.光栅的色分辨本领

色散本领只反映谱线主极大中心的分离程度,但不能说明谱线是否重叠,因为谱线本身是有宽度的,为此引入色分辨本领。

设入射波长为?和????时,二者的谱线刚刚能分辨, 定义:

光栅分辨本领(resolving power of grating ):

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