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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，使其繞軸緩慢轉動，則各路出射光的像點也會跟著移動，這樣相應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換器件，它的作用是將光信號轉換成電信號并放大，以便輸入外圍檢

2、測電路測量出強度大小。轉動光柵，測出各不同波長的光分量對應的信號強度，我們就可以得到光源的能譜曲線。當然，即使入射光的能譜是均勻的，最終的電信號響應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的波長相關非線性響應特性考慮進去。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密條紋，光波在其表面上產生衍射和干涉，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（出射光的波長與光柵的轉角有著簡單的對應關系）。外光路與內光路的匹配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，通過調節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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