Здавалка
Главная | Обратная связь

Задание 2. Определение линейной и угловой дисперсии спектрографа.



Линейная и угловая дисперсии являются важными характеристиками спектральных приборов. Линейная дисперсия D* показывает какой интервал длин волн приходится на единицу длины спектра, т.е. D* = dl/dx. Угловая дисперсия D показывает на какой угол в спектральном приборе разделяются световые потоки, отличающиеся на единицу длины волны, т.е. D = df/dl. Угловая дисперсия определяется дисперсией призмы, а линейная дисперсия еще и фокусным расстоянием камерного объектива прибора. На рис. 2 показано преломление призмой параллельного пучка света, состоящего из двух волн с длинами l1 и l2 и формирование изображения спектральных линий в фокальной плоскости

 
 

 

 


камерного объектива F1. При использовании объектива с несколько большим фокусным расстоянием спектральные линии будут располагаться в плоскости F2 на расстоянии dx2, которое больше, чем dx1. Таким образом, увеличение фокусного расстояния f камерного объектива увеличивает линейную дисперсию, но не изменяет угловую дисперсию спектрального прибора. Из рис. 2 следует, что , откуда D* =f D.


Рис. 3. Оптическая схема спектрографа ИСП-51.

1 - источник излучения; 2 - осветительная система; 3 - входная щель; 4 - объектив коллиматора; 5 - призменная диспергирующая система; 6 - камерный объектив; 7 - плоскость резкого изображения спектра.

 

В спектрографе ИСП-51 для увеличения дисперсии вместо одной призмы одновременно используется несколько сложных призм (рис. 3). Данная трехпризменная система, построена по схеме Фестерлинга. Она обеспечивает прохождение вдоль оси прибора луча любой длины волны в минимуме отклонения. Это достигается согласованным поворотом каждой из трех призм.

 

1. Используя градуировочный график спектрографа, вычислите его линейную дисперсию. Для этого разбейте шкалу длин волн на малые участки , определите соответствующие интервалы Dx. Для центров этих участков вычислите D* = Dl/Dx.

2. Результаты вычислений представьте графически как функцию D*=f(l). Объясните причину нелинейности графика.

3. Фокусное расстояние камерного объектива f указано на кассетной плоскости спектрографа. Постройте график зависимости угловой дисперсии от длины волны, используя соотношение D* = f D.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.