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什么是平面光栅,平面光栅的作用是什么

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发布时间:2021-06-02

什么平面光栅?简单来说平面光栅是在一块很平的玻璃上刻画出一系列等距且平行刻痕或斜槽的物体。平面光栅有两种,一种是透射式光栅,它们两条刻痕之间有缝隙可以透光,而刻痕不能透光;另一种是反射式光栅,其客户的是平行的斜槽,可以对光产生干涉现象。一般光学仪器采用平面光栅,其刻痕或者是斜槽之间的间距为10nm。
 
平面光栅反射图
平面光栅反射图
 
平面光栅的作用是什么?
平面光栅的主要作用是用于光谱分析和光波长的相关测量方面。分光是指利用光的色散现象,将波长范围很宽的复合光分散开来,成为许多波长范围狭小的“单色光”。在分光测色仪这类型的仪器上,平面光栅将复合光分成更细致的单色光,其作用和凹面光栅基本一致。
 
平面光栅和凹面光栅的区别有哪些?
1、刻画材料不同。凹面光栅一般是通过金属材料进行刻画,而平面光栅通常是采用玻璃刻画。
2、材料形状不同。凹面光栅是将狭缝光源和凹面光栅放置在同一圆周上,且该圆的直径等于凹面光栅的曲率半径,可得到很锐的细光谱线,该圆称为罗兰圆。而平面光栅是非常平的一个平面上刻画的。
3、分光效果不同。光栅分光不受材料透过率限制,可以在全光谱中应用,光栅的分辨率比棱镜好。而凹面光栅的效果比平面光栅的效果要更好一些。
4、主要应用不同。目前大多数凹面光栅应用于仪器的分光,可以对各种光学参数进行更准确的测量,而平面光栅主要用于光谱分析。
 
在仪器测量行业,分光光栅刻痕之间要求平行、等宽等距,其间距通常为10nm,而如果有些用户有更高的分光光谱需求,可以做到5nm或者是更低。大多数光学仪器分光的光谱范围为400-700nm,如果仪器参数中的测量波长间隔为10nm,则表示在需要测量的300nm波长可见光的范围内,已经进行了30次划分,即相当于将这个可见光光谱分成30个不同的波。其实,不管是密度仪、雾度仪还是其他光学类仪器,波长间隔10nm对于需要使用光学仪器的测量行业使用中,其测量的精度要求已经足够了,如果想要测量精度更高的波长间隔5nm,除非是类似精度要求非常高的高科技实验室、或者是较大的科学技术研究机构,才会对测量波长间隔要求更小。
 
雾度仪透光率光谱图界面

雾度仪透光率光谱图界面
 
光学分辨率10nm,意味光学仪器中的标样反射率可以以间隔10nm的差值进行切换,从而可以在仪器显示屏上显示出你所需要的标样透射率光谱图界面。

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