光的定義
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《新華字典》1992年版:照耀在物體上能使視覺看見物體的那種物質。
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《辭海》:紅外線和紫外線不能引起視覺,但可以用光學儀器或攝影來察見發射這種光線的物體,所以在光學上,光也包括紅外線和紫外線。
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《維基百科》:通常指的是人類眼睛可以見的電磁波(可見光),視知覺就是對於可見光的知覺。
光的本質
- 一種電磁波
光的分類
- 可見光(360nm~830nm的電磁波)
- 不可見光(<360nm,>830nm的電磁波)
- 紫外光和紅外光
光譜的定義
- 複色光通過色散系統(如光柵、稜鏡)進行分光後,被色散開的單色光依照波長(或頻率)的大小順次排列形成的圖案,全稱為光學頻譜。
光譜儀的分類
根據分解光譜原理,分為 經典光譜儀 與 新型光譜儀。經典光譜儀按色散類型,可分為:
- 棱鏡光譜儀
- 光柵光譜儀
- 干涉光譜儀
新型光譜儀(基於調製原理),又分為:
- 傅立葉轉換光譜儀
- 阿達瑪變換光譜儀
- 柵欄調製光譜儀
光纖光譜儀的結構
光譜儀的主要部件:狹縫、凹面鏡、色散元件和檢測器。台灣如海光電-光纖光譜儀類型:
色散元件—光柵
光柵色散方程式:
光柵角色散:
光柵線色散:
光柵解析度:
CCD光譜解析度:
閃耀光柵
原理:對於閃耀光柵,每個刻痕斷面都相當於㇐個小反射鏡,當衍射光線主要集中於反射方向上,能量可以集中在所需要的某㇐光譜級次的波段範圍內。閃耀光柵的幾何參數a和α需滿足㇐定條件:
㇐、反射方向與需要的衍射方向㇐致
二、光柵零級主極大方向在單縫的負第㇐衍射級的極小方向上
閃耀波長
對於確定的光柵,對於㇐定的入射角,衍射角的方向與反射方向㇐致的波⾧,稱為光柵的閃耀波⾧。此時的衍射角稱為光柵的閃耀方向。正如前面所示,此時要滿足:
我們將刻槽面與光柵平面的夾角α稱為閃耀角。上式稱為付閃耀條件。
此時的光柵方程式:
㇐般規定m=1時的波⾧為閃耀波⾧λb,則:
當i=θ=α時(Littrow裝置中),閃耀波⾧λB為:
i=θ=α又稱為主閃耀條件