skanuj0155

308

Wielkość D = daldX nazywamy dyspersja kątową siatki. Dyspersja wzrasta wraz z rzędem widma, natomiast jest odwrotnie proporcjonalna do stałej siatki d. Dla małych kątów (cosa ~1) „odstęp” kątowy pomiędzy dwiema liniami spektralnymi jest proporcjonalny do różnicy długości tych linii, co oznacza, że widmo jest w przybliżeniu liniowe, tzn. jednakowym przyrostom kąta a odpowiadają jednakowe przyrosty długości fal. W wyższych rzędach dyspersja kątowa wzrasta z a, a tym samym i z X, zatem czerwony koniec widma jest rozciągnięty bardziej niż koniec niebieski.

Zdolność rozdzielcza siatki jest miarą zdolności siatki do rozdzielenia dwóch blisko leżących linii widmowych. Siatka dyfrakcyjna pozwala rozróżnić dwie linie widmowe o długościach X i Źl+A/L, jeżeli ich obrazy ugię-ciowe są tak rozsunięte, że główne maksimum fali o długości X+AX występować będzie dla tego samego kąta, przy którym pojawi się pierwsze minimum linii drugiej, o długości X (kryterium Rayleigha). Położenie maksimum linii X+AX określa wzór (1):

ć/sina’ = n(X+AX).

Jeżeli minimum fali o długości X ma wypaść dla tego samego kąta a', to różnica dróg dsina' równa jest sumie różnicy dróg (1) nX odpowiadającej maksimum n-tego rzędu i różnicy dróg (2) X/N odpowiadającej najbliższemu minimum:

'    X

d&ina' = nźl + — ,

N

zatem kryterium Rayleigha prowadzi do wzoru:

nX+— = n (X+AX ) ,

stąd:

(5)

R = —- = nN. AX

Wielkość R = XJAX nazywamy zdolnością rozdzielczą siatki, gdzie X jest średnią długością fali dwóch linii, które zostaną jeszcze rozdzielone, a AX jest różnicą ich długości. Zdolność rozdzielcza określa najmniejszą możliwą

..................................................................... lilii II .i,liii .hiiiilia i li:llll_lJLiliiljj_ll^iiiy|i_;:;.|

i.:U i!

różnicę długości fali h.X, jaką można rozdzielić w w-tym rzędzie przy ciu siatki o N szczelinach.

Siatki dyfrakcyjne otrzymuje się przez nacinanie diamentowym ostrztj równoodległych, równoległych rys na szkle lub rowków na metalowej cie. W siatkach transmisyjnych rysy nacinane są na szkle, a przerw)' międ nimi pełnią rolę szczelin. W siatkach odbiciowch rysy nacinane są na pc rowanej powierzchni metalu, a światło padające na miejsca pomiędzy mi jest odbijane, dając taki sam rezultat końcowy, jak światło przechodzą przez siatkę transmisyjną. Holograficzne siatki dyfrakcyjne nanosi się wklęsłe powierzchnie pokryte materiałem światłoczułym. Otrzymane hol graficzną techniką laserową siatki posiadają wysoką zdolność rozdzielczy wykazują niskie straty energii świetlnej. Dobre siatki dyfrakcyjne ok.1200 szczelin na lmm i stanowią podstawowy element spektrografów Używa się ich do analizy spektralnej: badania struktury, pomiarów długośjj i natężenia linii widmowych pierwiastków tworzących związki chemicz Jest ona najczulszą metodą analizy chemicznej.

Krystaliczne ciało stałe, którego atomy tworzą trójwymiarowy pericj dyczną strukturę w trzech wymiarach, stanowi naturalną trójwymiarowi siatkę dyfrakcyjną dla promieniowania o długości fali porównywalnej z o<j ległościami międzyatomowymi w krysztale - promieniowania rentgenów skiego. Metoda dyfrakcji promieni Róntgena na kryształach jest podstawą wą metodą analizy strukturalnej ciała stałego, pozwalającą precyzyjni określić parametry sieci przestrzennej danego materiału.

2. Metoda pomiaru

W celu wyznaczenia długości fali światła emitowanego przez źródło zi stawiamy przyrządy według rys.2. Źródłem światła jest lampa rtęciowa, rurka kwarcowa, opróżniona z powietrza, zaopatrzona w dwie elektrody|j zawierająca wewnątrz kropelkę rtęci. Pary rtęci wypełniające rurkę świe pod wpływem prądu elektrycznego, emitując widmo liniowe, złożone części widzialnej z kilkunastu jasnych linii. Badane światło pada na szc: linę S o regulowanej szerokości, umieszczoną w ognisku kolimatora (ko mator jest to rura .metalowa wewnątrz poczerniona, zaopatrzona zjedrii strony w soczewkę skupiającą, w ognisku której znajduje się zasłona szczeliną). Dzięki temu wiązka światła padająca na siatkę jest wiązką p: