三楼商场设计须调整及补充图纸.ppt

上 节 复 习,折射：当光从介质（1）射到另一介质（2）的界面时， 一部分光在界面上改变方向返回介质（1）， 称为光的反射。反射在法线NN的另一侧离开 界面，而入射角i与反射角i相等。另一部分 光则改变方向以r的角度（折射角）进入介质 （2）这种现象称为光的折射，如图92所示。 折射的程度用折射率n表示。介质的折射率定义为光在真空中的速度c与光在该介质中的速度c2之比： n=c/c2 折射角r与介质（2）的折射率有关： n2sinr=n1sini 即: 该式为Shell折射定律。真空中介质的折射率（n为1.00000）称为绝对折射率。介质（1）常为空气，绝对折射率为1.00029，由此得到的物质折射率称为常用折射率。,光的折射,同一介质对不同波长的光具有不同的折射率。波长越短，折射率越大。,棱镜分光的原理,光的衍射 光波绕过障碍物或通过狭缝时，以约180的角度向外辐射，波前的方向发生了弯曲，这是波的衍射现象，它是干涉的结果。 P0: 相位相等，明条纹（中央明条纹或零级亮条纹） P: 相位不等，AP与BP的光程差AC应为： AC=bsinq P点是明还是暗决定于光程差。 AC若对应于相应的波长： l = AC=bsinq 此时两波相互加强，在P点出现明条纹。 当光程差为2、3n时，也产生增强效应。 在中央明条纹两边的各亮带满足以下条件： nl=bsinq 式中，n为整数，称为干涉的级。 当狭缝b一定时，波长越长，衍射角越大。 -光栅分光的基础,04:25:37,光谱仪器通常包括五个基本单元： 光源、 单色器、 样品池、 检测器、 读出装置。,光谱法仪器,光栅单色器基本组成,入射狭缝,准直镜,平面衍射光栅,聚焦物镜,出射狭缝,聚焦面,f,f,棱镜单色器基本组成,入射狭缝,准直镜,棱镜单色器,聚焦物镜,聚焦面,出射狭缝,04:25:37,1. 棱镜,棱镜对不同波长的光具有不同的折射率，波长长的光，折射率小；波长短的光，折射率大。 平行光经过棱镜后按波长顺序排列成为单色光。,04:25:37,棱镜的分辨率,度量相邻两条谱线分开程度,：两条相邻谱线的平均波长；：两条谱线的波长差(刚好能分开的谱线）； b：棱镜的底边长度；n：棱镜介质材料的折射率。,分辨率随波长变化而变化，长波分辨率小，短波的分辨率大。,04:25:37,2. 光栅,光栅方程：d (sini+sin)=n,i、分别为入射角和衍射角；整数n为光谱级次； d为光栅常数； 当n=0时，零级光谱，衍射角与波长不相关，无分光作用。,i,n=bsin 式中，n为整数,对多色入射光，零级光谱是白光； 不同波长的光衍射角不同，产生一级光谱的位置也不同； 波长短的衍射角小，落在零级光谱的两边，波长长的衍射角大，落在距零级光谱稍远处的两边，形成一均匀排列的光谱。这样，多色光通过光栅后成为单色光。,光栅光谱的产生,光栅的参数,光栅的角色散率：衍射角对波长的变化率。当入射角不变时，光栅的角色散率可通过对光栅公式求导得到：,当很小，且变化不大时，cos 1，光栅的角色散率决定于光栅常数 d 和光谱级数n，同一级光谱中，色散率变化很小，可得到均匀的光谱，即均排光谱（棱镜？）。 角色散率只与色散元件的性能有关；线色散率还与仪器的焦距有关。,光栅的线色散率：两条谱线在焦面上被分开的距离对波长的变化率,f 为会聚透镜的焦距。,光栅的分辨率,光栅的分辨率为：,：两条相邻谱线的平均波长；：两条谱线的波长差； n：光谱的级次；N：光栅的总刻线数，等于单位长度刻线数与光栅宽度的乘积；,对同一级光谱，光栅的分辨率是常数，不随波长变化而变化。,例：对一块宽度为 50.0 mm，刻线数为1200 条/mm的光栅，它的一级光栅的分辩率为多少？在600 nm 附近能分辨的两条谱线的波长差为多少？,解：分辨率为：R=1501200=6104 波长差为：=/R =600/60000 = 0.01 nm,3. 狭缝,狭缝是两片经过精密加工、具有锐利边缘的金属组成。两片金属处于相同平面上且相互平行。入射狭缝可看作是一个光源，在相应波长位置，入射狭缝的像刚好充满整个出射狭缝。 单色器分辨能力：能分开最小波长间隔。 最小波长间隔：等强度的两条谱线（I，II）中，一条（II）的衍射最大强度落在另一条的第一最小强度上时，两衍射图样中间的光强约为中央最大的80%，在这种情况下，两谱线中央最大距离即是光学仪器能分辨的最小距离（即可分离的最小波长间隔）,波长间隔决定于光学材料的性质和狭缝宽度等。单色器分辨能力用有效带宽表示： S = DW D为线色散率的倒数（nmmm-1)；W为狭缝宽度,狭缝宽度的选择原则 定性分析：选择较窄的狭缝宽度提高分辨率， 减少其它谱线的干扰； 定量分析：选择较宽的狭缝宽度增加光强度， 提高分析的灵敏度； 应根据样