17650

Дисперсійна призма кутова дисперсія, роздільна здатність

Доклад

Физика

Дисперсійна призма: кутова дисперсія роздільна здатність. Дисперсійна призма – призма з прозорого для досліджуваного випромінювання матеріалу використовується для отримання дисперсії електромагнітного випромінювання. Кутова дисперсія і роздільна здатність є важ

Украинкский

2013-07-05

69.56 KB

13 чел.

Дисперсійна призма: кутова дисперсія, роздільна здатність.

Дисперсійна призма – призма з прозорого для досліджуваного випромінювання матеріалу, використовується для отримання дисперсії електромагнітного випромінювання.

Кутова дисперсія і роздільна здатність є важливими характеристиками спектральних апаратів і дифракційної решітки.

Кутова дисперсія (спектрального приладу) – характеристика спектрального приладу, яка визначає похідну від кутового відхилення світлового променя по довжині хвилі світла.

Роздільна здатність оптичного приладу – характеристика можливості оптичного приладу давати роздільні зображення двох близьких одна до одної точок обєкта.

Роздільна здатність спектрального приладу – характеристика можливості оптичного приладу давати роздільні зображення двох близьких одна до одної по довжинах хвиль спектральних ліній.

На рис 1. зображена дисперсійна призма, яка використовується в спектрографах. Призма з Крона відхиляє і розсіює промені. Призма з Флінта відхиляє їх в протилежну сторону. Розсіювальна здатність (дисперсія) флінта більша, ніж крона. Тому призму з флінта можна підібрати так, щоб компенсувати розсіювальну здатність призми з крона, тобто досягнути того, що будь-які два промені (наприклад, червоний і фіолетовий) матимуть однаковий напрямок при виході з розглянутої системи.  Та все ж відхилення променів, викликане призмою з крона, компенсується лише частково. В результаті білий промінь проходить через складну призму без помітної дисперсії, але відхиляється в сторону. В неї дисперсія дуже значна завдяки великому заломлюючому куту внутрішньої лінзи з флінта. Бокові призми з крона мало впливають на загальну дисперсію призми, але сильно зменшують відхилення променів, тому що  кут між їхніми зовнішніми гранями порівняно невеликий. Крім того, ці призми дозволяють збільшити заломлюючий кут внутрішньої призми, величина якого обмежується повним відбиванням.

Кутовою дисперсією називається похідна . Отриманий спектр в першу чергу характеризується дисперсією, тобто тим, на скільки зміниться кут відхилення променів в залежності від довжини хвилі.

Кількісною мірою в цьому випадку є дисперсія приладу − приріст кута відхилення при зміні довжини хвилі .

Взагальному випадку , як і залежить від параметрів призми у кута падіння на призму.

При цьому перетин світлового променя з призмою і після заломлення в призмі може змінитися. Одночасно міняється і якість отриманого спектру через астигматизм призми. Вплив асигматизму на якість спектру мінімальний, коли промені проходять систему симетрично, тобто кут падіння на вхідну грань призми рівний куту виходу кутів з призми . При цьому перетин світлового пучка до призми і після неї залишається незмінним, а  в призмі промені йдуть паралельно основі. Аналіз показує, що в цьому випадку кут відхилення променів в призмі мінімальний, а кутова дисперсія приладу залежить тільки від параметрів призми: заломлюючого кута показника заломлення і дисперсії матеріалу, з якого виготовлена призма, на рисунку позначимо кути падіння і заломлення на гранях кут відхилення , який утворюється між напрямками розповсюдження падаючих і заломлених променів можна визначити як . Оскільки , маємо . Використовуючи закон заломлення, , запишемо як функцію кута , . Досліджуючи цей вираз на екстремуми. Знаходимо умову мінімуму при . Воно має місце при , тобто при , коли промені йдуть через призму паралельно основі і астигматизм зведений до мінімуму. Тоді . Записуючи закон заломлення світла у вигляді  , отримаємо . Продиференціювавши цей вираз по , знаходимо кутову дисперсію приладу


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55902. Нетрадиційна робота з казкою 45.5 KB
  Мета: познайомити вихователів з нетрадиційною роботою з казкою; вправляти вихователів в схематичній будові казки; перекручувати казку; змінювати кінцівку казки; допомагати героям вийти з складної ситуації.
55904. Основи генетики людини 112.5 KB
  Статистичні закономірності успадкування. Статеві хромосоми Закономірності успадкування статі Генетично зумовлені патології людини пов’язані з порушенням успадкування статі Генетика людини Успадкування груп крові Вся генетична інформація локалізована у ядрі клітини.