利用光電檢測(cè)技術(shù)分析光柵衍射
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 20:07
本文利用光電檢測(cè)技術(shù)對(duì)光盤光柵的衍射特性進(jìn)行研究.實(shí)現(xiàn)了對(duì)分光范圍、衍射光強(qiáng)分布、衍射疊級(jí)、自由光譜范圍、衍射角與衍射光波長(zhǎng)的線性度、角分辨率和光柵常數(shù)等光柵參數(shù)的觀測(cè)和計(jì)算.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與衍射理論結(jié)果一致.該方法在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)光柵實(shí)驗(yàn)的不足,有利于增進(jìn)本科生對(duì)大學(xué)光學(xué)中衍射光柵的認(rèn)識(shí).
【文章來源】:大學(xué)物理. 2020,39(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
光盤光柵的衍射光譜.圖中標(biāo)注數(shù)字為
如圖1所示,利用光電檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)透射型光盤光柵的衍射特性進(jìn)行檢測(cè).入射光源為鹵素?zé)?光譜波長(zhǎng)范圍約為350~2500 nm,光源出射端配有起準(zhǔn)直作用的透鏡組.入射復(fù)色光經(jīng)光闌后形成的毫米級(jí)圓形光斑垂直照射在透明光盤光柵上,將連接高分辨電制冷型光纖光譜儀的光纖接入到精密旋轉(zhuǎn)臺(tái)(半徑為10 cm)上,逐個(gè)角度對(duì)透射形成的光色散信號(hào)進(jìn)行采集,最后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理.其中光譜儀的光譜測(cè)量波長(zhǎng)范圍為200~1000 nm;精密旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的測(cè)量精度為1°,角度探測(cè)范圍為0~90°.3 光柵衍射光譜分析
由式(3)和表1可計(jì)算得到CD-R光盤的光柵常數(shù)d(如圖5).其中1和2級(jí)衍射計(jì)算得到的d分別為d1=1492±20 nm,d2=1487±5 nm.由1、2級(jí)衍射所有數(shù)據(jù)計(jì)算得到的光柵常數(shù)d=1489±13 nm.表2 光柵角色散率的理論值與實(shí)驗(yàn)值 D1/nm D2/nm 實(shí)驗(yàn) 0.043 0.111 理論 0.044 0.111
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CD/DVD光盤的光柵衍射演示實(shí)驗(yàn)[J]. 單會(huì)會(huì),馬書炳,張輝,麻曉敏,史博. 物理實(shí)驗(yàn). 2018(02)
[2]衍射光柵特性研究實(shí)驗(yàn)[J]. 趙偉,張?jiān)雒? 物理實(shí)驗(yàn). 2017(10)
[3]光柵最小偏向角法測(cè)量汞燈譜線波長(zhǎng)的理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 彭華雨,范婷. 大學(xué)物理. 2016(02)
[4]大學(xué)物理教學(xué)中自制衍射光柵及其實(shí)驗(yàn)研究[J]. 董梅峰,宋新祥. 大學(xué)物理. 2015(04)
[5]位相光柵色散特性的矢量衍射理論分析[J]. 巴音賀希格,齊向東,唐玉國(guó). 物理學(xué)報(bào). 2003(05)
本文編號(hào):3069725
【文章來源】:大學(xué)物理. 2020,39(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
光盤光柵的衍射光譜.圖中標(biāo)注數(shù)字為
如圖1所示,利用光電檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)透射型光盤光柵的衍射特性進(jìn)行檢測(cè).入射光源為鹵素?zé)?光譜波長(zhǎng)范圍約為350~2500 nm,光源出射端配有起準(zhǔn)直作用的透鏡組.入射復(fù)色光經(jīng)光闌后形成的毫米級(jí)圓形光斑垂直照射在透明光盤光柵上,將連接高分辨電制冷型光纖光譜儀的光纖接入到精密旋轉(zhuǎn)臺(tái)(半徑為10 cm)上,逐個(gè)角度對(duì)透射形成的光色散信號(hào)進(jìn)行采集,最后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理.其中光譜儀的光譜測(cè)量波長(zhǎng)范圍為200~1000 nm;精密旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的測(cè)量精度為1°,角度探測(cè)范圍為0~90°.3 光柵衍射光譜分析
由式(3)和表1可計(jì)算得到CD-R光盤的光柵常數(shù)d(如圖5).其中1和2級(jí)衍射計(jì)算得到的d分別為d1=1492±20 nm,d2=1487±5 nm.由1、2級(jí)衍射所有數(shù)據(jù)計(jì)算得到的光柵常數(shù)d=1489±13 nm.表2 光柵角色散率的理論值與實(shí)驗(yàn)值 D1/nm D2/nm 實(shí)驗(yàn) 0.043 0.111 理論 0.044 0.111
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CD/DVD光盤的光柵衍射演示實(shí)驗(yàn)[J]. 單會(huì)會(huì),馬書炳,張輝,麻曉敏,史博. 物理實(shí)驗(yàn). 2018(02)
[2]衍射光柵特性研究實(shí)驗(yàn)[J]. 趙偉,張?jiān)雒? 物理實(shí)驗(yàn). 2017(10)
[3]光柵最小偏向角法測(cè)量汞燈譜線波長(zhǎng)的理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 彭華雨,范婷. 大學(xué)物理. 2016(02)
[4]大學(xué)物理教學(xué)中自制衍射光柵及其實(shí)驗(yàn)研究[J]. 董梅峰,宋新祥. 大學(xué)物理. 2015(04)
[5]位相光柵色散特性的矢量衍射理論分析[J]. 巴音賀希格,齊向東,唐玉國(guó). 物理學(xué)報(bào). 2003(05)
本文編號(hào):3069725
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