Способ определения длины волны в максимуме концентрации энергии дифракционной решетки Советский патент 1989 года по МПК G02B5/18 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. I предст 1влена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - график зависимости отношения коэффициентов пропускания фотометрического клина в / р от отно1 ения длин волн .

Устройство для осуществления способа содержит источник 1 монохроматического излучения, фотометрический клин 2, исследуемую дифракционную решетку 3 и конический экран 4 для наблюдения спектральных порядков.

На фиг. 1 и 2 обозначены: 5 - пучок, отраженньй от клина; 6 - пучок, отраженный от решетки в нулевом порядке; 7 - пучок, отраженный Ьт ре- щетки в первом порядке; 8 - график зависимости / Р К 0.

О)

о

СП

3149

Слсзсоб осущестпляют следутощим образом.

Освещают с помощью источника 1 излучения Аотометрический клин 2 и ис- следуемую ре1четку 3 монохроматическим излучением с длиной волны Д, наблюдают на коническом экране 4 пучок 5, отраженный от клина 2, Затем поворачивают регчетку 3 вокруг оси, параллельной ее FiTpHxaM, до совмещения пучка 6, отраженного от решетки в К-м порядке спектра, с пучком 5. Перемещением клина 2 в направлении изменения его плотности уравнивают интенсивности пучкой 5 и 6 и по гра- дуировочной кривой фотометрического клина 2 определяют его плотность о, соответствующую положению уравнивания интенсивности пучков 5 и 6. Затем поворачивают-решетку 3 вокруг оси, параллельной ее штрихам до совмещения пучка 7, отраженного от решетки 3 в К+1-М порядке спектра, о пучком 5. Перемещением клина 2 уравнивают ий- тенсивности пучков 5 и 7 и по граду- ирЬвочному графику фотометрического клина определяют его плотность р, ,

Длину волны Aj в максимуме концентрации энергаи в первом порядке спек- тра определяют по графику зависимости fk

Отно1иение fK., t) (.T)

(K4-)sin nK+l- }

Ac

-;sLnLiKis.T I-

К - номер меныиего из двух по- следовательных спектральных поря,. 40

- коэффициент пропускания фотометрического клина, соответствующи уравниванию ин- тенсивностей пучков: отраженного от клина 2 и от иссле- j дуемой решетки 3 в К-м и К+1-м порядках спектра соответственно ; АО длина волны в максимуме концентрации энергии в первом порядке спектра;

Л - дпина волны монохроматического излучения.

КоэффИ1 ент отражения решетки в К-м порядке спектра Ф определяется выражением

rf, Г sin iLCbli V/) т(Y.,j J

При измерениях интенсивность I пучка 5 определяется интенсивностью падающего пучка „ и коэффициентом отражения поверхности клина 2:

f - L о ,

Интенсивность I

1г 0 1.

4 пучка 6 определяется коэффициентом пропускания (плотностью клина 2) / и коэффициентом отражения решетки 3 фц :

It I.PK к , В момент уравнивания

« fK

}

отсюда

1;

Аналогично Фих.

Р..,

так как измерения проводятся на одной и той же длине волны, то о( постоянно .

Таким образом .

Г sin№- --)() ,1

м. (К - y-)sin(K+I - ))

ГК4

7

0

5

0

j

0

По графику 8 зависимости f от для полученного отношения

Рк«1 /Pk находят величину отношения

J и затем определяют Лр.

Наиболее полезным и перспективным Является применение способа для решеток, имеющих максимум концентрации энергии в ультрафиолетовой и вакуумной ультрафиолетовой областях спектра, для которых практически невозможно использовать способы качественного визуального определения из-за ограниченного набора визуально наблюдаемых спектральных линий, а количественные фотоэлектрические способы требуют использования вакуутного оборудования.

Формул, а изобретения

Способ определения длины волны в максимуме концентрации энергии дифракционной решетки, включающий освещение дифракционной решетки, монохроматическим пучком излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, освещают дифракционную решетку монохроматическим пучком излучения через фотометрический клин, поворачивают дифракционную

514

-

решетку вокруг оси, параллельной ее штрихам, до совмещения пучка, отраженного от фотометрического клина, с пучком исследуемого спектрального по- рядка дифракционной решетки, изменяют величину коэффициента пропускания фотометрического клина до уравнивания интенсивности совмещенных пучков, регистрируют коэффициент пропус- кания фотометрического клина для двух последовательных порядков спектра, а длину волны в максимуме концентрации энергии дифракционной решетки определяют по графику зависимости

А,

1М1 Г iHtt(Kl,36)iSiilSl) П ,1()з1пГТ( -)|

(,

LT

е К

Лв 6

номер меньшего из двух после до ват ел ьнь1х порядков спектра дифракционной решетки;

коэффициент пропускания фотометрического клина, соответствующий уравниванию интенсивности пучков: отраженного от фотометрического клина и дифракционной решетки в К-м и (К+1)-м порядках спектра;

длина волны в максимуме концентрации решетки в первом порядке спектра; длина волны монохроматического пучка излучения.

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является повышение точности. Монохроматическим пучком с длиной волны λ освещают дифракционную решетку через фотометрический клин. Уравнивают интенсивности пучков: отраженного от фотометрического клина и пучка исследуемого спектрального порядка путем изменения коэффициента пропускания клина. Определяют коэффициент ρ_K+1,K пропускания клина, соответствующий равенству пучков для двух последовательных спектральных порядков. По графику зависимости отношения √_R+1/√_R=[SIN[N(K-λ₀/λ)](K+1-λ₀/λ)/[(K-λ₀)SIN[N(K+1-λ₀/λ]])², где K-номер меньшего из двух последовательных спектральных порядков дифракционной решетки, λ₀ - длина волны в максимуме концентрации решетки в 1-м порядке спектра, определяют длину волны в максимуме концентрации энергии. Способ полезен для дифракционных решеток, имеющих максимум концентрации энергии в ультрафиолетовой и вакуумной ультрафиолетовой областях спектра. 2 ил.

f х«

Фие.1

л ю

18

XL

ff.5 Фиг. 2

0