Geiriau allweddol: VPH Gratio holograffig cyfnod solet, sbectroffotomedr trawsyrru, sbectromedr adlewyrchiad, llwybr optegol Czerny-Turner.
1.Trosolwg
Gellir dosbarthu'r sbectromedr ffibr optig fel adlewyrchiad a thrawsyriant, yn ôl math y gratio diffreithiant.Elfen optegol yn y bôn yw gratio diffreithiant, sy'n cynnwys nifer fawr o batrymau â bylchau cyfartal naill ai ar yr wyneb neu'n fewnol.Mae'n sbectromedr ffibr optig cydran hanfodol.Pan fydd y golau'n rhyngweithio â'r gratio hyn, gwasgarwch i onglau gwahanol a bennir gan donfeddi gwahanol trwy ffenomen a elwir yn diffreithiant golau.
Uchod: Sbectromedr adlewyrchiad gwahaniaethu (chwith) a sbectromedr trawsyrru (dde)
Yn gyffredinol, mae rhwyllau dadrithiad yn cael eu dosbarthu'n ddau fath: rhwyllau adlewyrchiad a thrawsyriant.Gellir rhannu gratiau adlewyrchiad ymhellach yn gratiau adlewyrchiad awyren a gratiau ceugrwm, tra gellir isrannu rhwyllau trawsyrru yn gratiau trawsyrru math rhigol a rhwyllau trawsyrru holograffig cam cyfaint (VPH).Mae'r erthygl hon yn bennaf yn cyflwyno sbectromedr adlewyrchiad math gratio tân awyren a sbectromedr trawsyrru math gratio VPH.
Uchod: Grat adlewyrchiad (chwith) a gratio trawsyrru (dde).
Pam fod y rhan fwyaf o sbectromedrau bellach yn dewis gwasgariad gratio yn lle prism?Mae'n cael ei bennu'n bennaf gan egwyddorion sbectrol y gratio.Mae nifer y llinellau fesul milimedr ar y gratio (dwysedd llinell, uned: llinellau/mm) yn pennu galluoedd sbectrol y gratio.Mae dwysedd llinell gratio uwch yn arwain at wasgaru mwy o olau o wahanol donfeddi ar ôl pasio drwy'r gratio, gan arwain at gydraniad optegol uwch.Yn gyffredinol, mae dwyseddau rhigolau sydd ar gael a gratio yn cynnwys 75, 150, 300, 600, 900, 1200, 1800, 2400, 3600, ac ati, sy'n bodloni'r gofynion ar gyfer ystodau sbectrol a phenderfyniadau amrywiol.Er, mae sbectrosgopeg prism wedi'i gyfyngu gan wasgariad deunyddiau gwydr, lle mae eiddo gwasgaredig gwydr yn pennu gallu sbectrosgopig y prism.Gan fod priodweddau gwasgaredig deunyddiau gwydr yn gyfyngedig, mae'n heriol bodloni gofynion amrywiol gymwysiadau sbectrol yn hyblyg.Felly, anaml y caiff ei ddefnyddio mewn sbectromedrau ffibr optig bach masnachol.
Capsiwn: Effeithiau sbectrol gwahanol ddwysedd rhigolau gratio yn y diagram uchod.
Mae'r ffigwr yn dangos sbectrometreg gwasgariad golau gwyn trwy wydr a sbectrometreg diffreithiant trwy gratio.
Mae hanes datblygu rhwyllau yn dechrau gyda'r clasur "Arbrawf hollt dwbl Young": Ym 1801, darganfu'r ffisegydd Prydeinig Thomas Young ymyrraeth golau gan ddefnyddio arbrawf hollt dwbl.Roedd golau monocromatig yn mynd trwy holltau dwbl yn arddangos ymylon llachar a thywyll bob yn ail.Dilysodd yr arbrawf hollt dwbl yn gyntaf fod golau yn arddangos nodweddion tebyg i donnau dŵr (natur tonnau golau), gan achosi teimlad yn y gymuned ffiseg.Yn dilyn hynny, cynhaliodd sawl ffisegydd arbrofion ymyrraeth aml-hollt ac arsylwi ffenomen diffreithiant golau trwy gratiau.Yn ddiweddarach, datblygodd y ffisegydd Ffrengig Fresnel theori sylfaenol diffreithiant gratio trwy gyfuno'r technegau mathemategol a gyflwynwyd gan y gwyddonydd Almaeneg Huygens, gan dynnu ar y canlyniadau hyn.
Mae'r ffigwr yn dangos ymyrraeth hollt dwbl Young ar y chwith, gydag ymylon llachar a thywyll bob yn ail.Diffreithiant aml-holl (dde), dosbarthiad bandiau lliw ar wahanol orchmynion.
Sbectromedr 2.Reflective
Mae'r sbectromedrau adlewyrchiad fel arfer yn defnyddio llwybr optegol sy'n cynnwys gratio diffreithiant awyren a drychau ceugrwm, y cyfeirir ato fel llwybr optegol Czerny-Turner.Yn gyffredinol mae'n cynnwys hollt, gratin tân awyren, dau ddrych ceugrwm, a synhwyrydd.Nodweddir y cyfluniad hwn gan gydraniad uchel, golau crwydr isel, a thrwybwn optegol uchel.Ar ôl i'r signal golau fynd i mewn trwy hollt cul, mae'n cael ei wrthdaro'n gyntaf â thrawst cyfochrog gan adlewyrchydd ceugrwm, sydd wedyn yn taro gratio diffractive planar lle mae'r tonfeddi cyfansoddol yn cael eu diffreithio ar onglau penodol.Yn olaf, mae adlewyrchydd ceugrwm yn canolbwyntio'r golau diffreithiedig ar ffotosynhwyrydd a chaiff signalau gwahanol donfeddi eu cofnodi gan bicseli mewn gwahanol safleoedd ar y sglodyn ffotodiod, gan gynhyrchu sbectrwm yn y pen draw.Yn nodweddiadol, mae sbectromedr adlewyrchiad hefyd yn cynnwys rhai hidlwyr atal diffreithiant ail-drefn a lensys colofn i wella ansawdd y sbectra allbwn.
Mae'r ffigur yn dangos sbectromedr gratio llwybr optegol CT traws-fath.
Dylid crybwyll nad Czerny a Turner yw dyfeiswyr y system optegol hon ond eu bod yn cael eu coffáu am eu cyfraniadau eithriadol i faes opteg - y seryddwr Awstria Adalbert Czerny a'r gwyddonydd Almaeneg Rudolf W. Turner.
Yn gyffredinol, gellir dosbarthu llwybr optegol Czerny-Turner yn ddau fath: wedi'i groesi a heb ei blygu (math M).Mae'r llwybr optegol croes / llwybr optegol math M yn fwy cryno.Yma, mae dosbarthiad cymesurol chwith-dde dau ddrych ceugrwm o'i gymharu â gratio'r awyren, yn dangos iawndal i'r ddwy ochr o aberrations oddi ar yr echelin, gan arwain at gydraniad optegol uwch.Mae'r sbectromedr ffibr optig SpectraCheck® SR75C yn defnyddio llwybr optegol math M, yn cyflawni datrysiad optegol uchel hyd at 0.15nm yn yr ystod uwchfioled o 180-340 nm.
Uchod: Llwybr optegol traws-fath / llwybr optegol math estynedig (math).
Yn ogystal, ar wahân i gratiau tân gwastad, mae yna hefyd gratin tân ceugrwm.Gellir deall y gratin tân ceugrwm fel cyfuniad o ddrych ceugrwm a gratio.Felly, mae sbectromedr gratio tân ceugrwm yn cynnwys hollt, gratin tân ceugrwm, a synhwyrydd yn unig, gan arwain at sefydlogrwydd uchel.Fodd bynnag, gosododd y gratio tân ceugrwm y gofyniad ar gyfeiriad a phellter golau wedi'i ddifreithio gan ddigwyddiad, gan gyfyngu ar yr opsiynau sydd ar gael.
Uchod: sbectromedr gratio ceugrwm.
Amser postio: Rhagfyr-26-2023