SICK光柵應(yīng)用原理

SICK是具有大量平行等距狹縫（線）的平板玻璃或金屬。光柵狹縫的數(shù)量非常大，通常每毫米有數(shù)萬(wàn)到數(shù)千條。單色平行光通過(guò)光柵的每個(gè)狹縫的衍射和每個(gè)狹縫之間的干涉，形成了一個(gè)有非常寬的深色條紋和非常細(xì)的光條紋的圖案。

這些尖銳、薄而明亮的條紋稱為譜線。譜線的位置隨波長(zhǎng)的變化而變化。當(dāng)多色光通過(guò)光柵時(shí)，不同波長(zhǎng)的譜線會(huì)以不同的位置出現(xiàn)，形成光譜。光通過(guò)光柵形成的光譜是單狹縫衍射和多狹縫干涉的共同結(jié)果。

SICK光柵在屏幕上產(chǎn)生的譜線位置可用公式表示。在公式中，a表示狹縫寬度，b表示狹縫間距，phi表示衍射角，theta表示入射光方向與光柵表面法線的夾角，k表示明亮條紋的光譜序列(k0，1，2…)。λ是波長(zhǎng)，A/B稱為光柵常數(shù)。這個(gè)公式可以用來(lái)計(jì)算光波的波長(zhǎng)。光柵產(chǎn)生的條紋的特點(diǎn)是：明亮的條紋很亮，條紋很窄，相鄰條紋之間的暗區(qū)很寬，衍射圖樣很清晰。因此，光柵衍射可以用來(lái)確定波長(zhǎng)。衍射光柵的分辨率為r=l/dl=kn。在公式中，n是條數(shù)，條數(shù)越多，條越亮，條越薄，SICK光柵的分辨率就越高。增加狹縫是光柵技術(shù)中的一個(gè)重要問(wèn)題。

SICK的光柵是用精密雕刻機(jī)刻在玻璃或金屬上的。光柵是光柵光譜儀的核心部件。根據(jù)光的透射或反射，將其分為透射光柵和反射光柵。反射光柵被廣泛應(yīng)用。根據(jù)光柵的形狀，將光柵分為平面光柵和凹面光柵。此外，還有全息光柵、正交光柵、相位光柵、發(fā)光光柵、階梯光柵等.

根據(jù)SICK光柵方程，對(duì)于相同的光譜系列m，在不同波長(zhǎng)1,2,3處將相同的入射角投射到光柵上。每個(gè)波長(zhǎng)產(chǎn)生的干涉處于不同的角度。也就是說(shuō)，不同波長(zhǎng)的衍射光以不同的衍射角發(fā)射。這意味著對(duì)于給定的光柵，

相同的一個(gè)或兩個(gè)大的不同波長(zhǎng)（在同一光柵的光譜中形成不同的波長(zhǎng)線）彼此不重合，但是按照波長(zhǎng)的順序排列以形成一系列離散的光譜線。因此，不同波長(zhǎng)的光被光柵衍射。這是衍射光柵的原理。

當(dāng)SICK光柵方程d(sin-sin)=mlambda時(shí)，不同波長(zhǎng)的譜線的位置基本上與它們的波長(zhǎng)值成正比(例如，在一階光譜中，在光譜的正常區(qū)域附近)。因此，光柵光譜中各波長(zhǎng)的譜線排列均勻，

相應(yīng)光柵譜線的位置(如距光柵法線的距離)隨波長(zhǎng)值的增加或減小呈線性變化。

在棱鏡光譜中，不同波長(zhǎng)的光被不同程度的折射散射。但是，棱鏡材料對(duì)不同波長(zhǎng)的折射率變化與波長(zhǎng)呈線性關(guān)系。棱柱體材料的折射率在短波方向上比在長(zhǎng)波方向上有較大的變化。

因此，棱鏡光譜中譜線的排列是不均勻的。在短波區(qū)，由于dn/d波長(zhǎng)大，頻譜稀疏，而在長(zhǎng)波區(qū)，由于dn/d波長(zhǎng)小，頻譜非常密集。因此，相同大小的波長(zhǎng)差對(duì)應(yīng)于譜線之間的距離，

而短波則大于長(zhǎng)波。因此，我們認(rèn)為棱鏡在紫外區(qū)的色散比在可見(jiàn)光和近紅外區(qū)的要大。這就是為什么一些紫外分光光度計(jì)（尤其是紫外分光光度計(jì)）使用石英棱鏡作為前單色器件的原因。

SICK光柵的光譜分布均勻，在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)，具有相同波長(zhǎng)差的兩條直線之間的距離變化不大。均勻化

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