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  969484311 2013-07-09 00:00:00

  一種由密集﹑等間距平行刻線構(gòu)成的光學(xué)器件。分反射和透射兩大類。它利用多縫衍射和干涉作用﹐將射到光柵上的光束按波長的不同進行色散﹐再經(jīng)成像鏡聚焦而形成光譜。天文儀器中應(yīng)用較多的是反射光柵﹐它的基底是低膨脹系數(shù)的玻璃或熔石英﹐上面鍍鋁﹐然后把平行線刻在鋁膜上。圖為高倍率放大的光柵刻槽面形狀﹐光柵色散可用方程m=C(sini sin)描述﹐式中i為入射角﹐取正值﹐為衍射角。當衍射光與入射光在光柵法線同一側(cè)為正﹐反之為負﹔C為光柵常數(shù)﹐為一個整數(shù)。當入射角i給定時﹐對于滿足光柵方程的每個m值﹐都有相應(yīng)的級光譜﹐每個波長的光能量分散在諸光譜級中?，F(xiàn)代刻制光柵的技術(shù)﹐能使所有刻卟勱孛婢哂邢嗤末p嚴格規(guī)定的形狀和尺寸。選擇適當入射角﹐可使所需的波長及其鄰近波段的絕大部分(達70％)的光能量集中到預(yù)定的光譜級中。這種集中光能量的性質(zhì)稱為“閃耀”。起衍射作用的刻線槽面與光柵面的夾角β﹐稱為閃耀角。具有這種性質(zhì)的光柵稱為閃耀光柵或定向光柵。另一方面﹐滿足=……的不同光譜級次的譜線﹐在焦面上重迭。同所需譜線重迭的其他譜線﹐一般用有色玻璃隔去。光柵角色散﹐理論分辨本領(lǐng)R=λ/δλ=mN。此處δλ為可分辨的Z小光譜單元寬度﹐N為刻線總數(shù)。 衍射光柵的精度要求極高﹐很難制造﹐但其性能穩(wěn)定﹐分辨率高﹐角色散高而且隨波長的變化小﹐所以在各種光譜儀器中得到廣泛應(yīng)用。天文光學(xué)儀器應(yīng)用的光柵主要有﹕平面反射光柵﹕刻線密度一般每毫米300～1﹐500線﹐Z常用的是每毫米600線﹐光譜級m≦5。折軸恒星攝譜儀要求盡可能高的聚光能力﹐光柵面積愈大愈好﹐在低光譜級次工作。而太陽攝譜儀要求高色散和高分辨率﹐使用較高的光譜級次。目前使用有效的光柵刻線面的寬度在200～300毫米﹐Z大可達600毫米。中階梯光柵﹕是刻線密度較低的平面反射光柵﹐Z常用的刻線密度是每毫米79線﹐具有較好的定向性能﹐閃耀角通常取為63°26′﹐工作于高光譜級次(m≒40)。利用色散方向與它垂直的平面光柵分開重迭級次﹐可以得到二維結(jié)構(gòu)的光譜圖﹐應(yīng)用到像管攝譜儀十分有利。由于中階梯光柵的角色散是平面光柵的二倍或更多﹐因此使用它的攝譜儀結(jié)構(gòu)緊湊。透射光柵﹕用作物端光柵。如將透射光柵刻制在棱鏡斜面上﹐即成非物端光柵﹐多用于大望遠鏡。

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