光谱仪原理介绍棱镜式光谱仪原理是什么( 三 ) _知识分享

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分辨率：

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要增大棱镜的分辨率，可以增大棱镜底边长度t，选用介质色散率

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大的材料。
三、单色仪系统图

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1.只要保持三棱镜与平面镜的相对位置不变（

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不变），则处于最小偏向角的光线的总偏向角(

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)也不变。
试证：图12-5所示总偏向角δ与夹角Φ的关系式为：δ=1800－2Φ
证明：∵ 2∠OKM0=1800－

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min
∴ ∠OKM0=900－

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min/2 （1）
根据反射定律 ∠O M0K= ∠D M0K’
∴ ∠KM0 D =1800－2∠O M0K (2)
而在⊿O M0K中，∠O M0K=1800－Φ
－∠O K M0 （3）
（1）代入（3）得
∠O M0K=1800－Φ
－900＋Φ
min/2=900－Φ
＋Φ
min/2 （4）
（4）代入（2）得
∠K M0D=1800－2[900－Φ＋Φ
min/2]=2Φ－Φ min （5）
在⊿KM0D中δ=1800－δ
min－∠K M0D=1800－2Φ （6）
由公式（6）可以看出，只要保持Φ不变则总偏向角δ也不变。即：当入射光线的光轴的空间位置不变（对机架而言），出射光的光轴的空间位置也不变。
此种棱镜称为“瓦茨沃尔脱棱镜系统”，是一种恒偏向棱镜（δ不随波长而变），如图12－6所示，其中Φ=900，δ=1800－2Φ=00

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棱镜与平面反射镜一起绕o点转动，就可以使不同波长的光线以最小偏向角位置通过系统射出。o为折射棱镜顶角的平分线与平面镜延长线的交点。
2．把与平面反射镜固成一体（Φ不变）绕O点转动ω，出射光位置不变（见第1条），而此时入射角i1发生了变化，实现了对波长λ扫描。
说明：在最小偏向角条件下 i1’=α/2 (α为棱镜顶角)
由折射定律 n0sin i1=nsin i1’ (n0=1)
∴ i1=arcsin(nsin

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)
i1(n)是n的函数也是λ的函数，对i1扫描就是对λ扫描。

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习题1：重火石玻璃棱镜，α=600，哈特曼经验公式为

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测得λ0=203.457nm,C=14.62336,n0=1.61738,求：λ=404.68nm时的

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及角色散率。

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习题2：棱镜的折射率n=1.69, 问：棱镜的顶角α有何限制？
习题3：图12－6中，由准直反射镜入射到平面镜的光线与平面镜的法线成600角，采用重火石玻璃棱镜，顶角α=600，哈特曼经验公式如习题1所示。求：出射光波长。

光谱仪原理介绍 棱镜式光谱仪原理是什么( 三 )

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