Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Дисперсия призмы





Явление дисперсии света впервые было изучено Исааком Ньютоном. Источником света служило небольшое круглое отверстие S в ставне экрана АВ, освещаемого лучами солнца. Когда перед отверстием устанавливалась призма Р1, то на экране С появлялась окрашенная полоска. Из этого пучка с помощью отверстия в экране выделялись узкие пучки определенной цветности (рис.15.1).

Рис. 15.1 Прохождение света через призму

Из этого опыта Ньютон сделал следующие выводы:

1. Белый свет является сложным светом, состоящим из цветных лучей.

2. Для лучей света различной цветности показатели преломления данного вещества различны; вследствие этого при отклонении призмой пучок белого света разлагается в спектр.

3. При соединении цветных лучей спектра вновь образуется белый свет.

В процессе преломления в призме из пучка белого света выделяется множество цветных пучков, и каждому из них соответствует некоторая узкая область длин волн, заключенных в интервале между 400-800 нм.

Показатель преломления вещества зависит от длины световой волны. Это и является причиной дисперсии света. На рис. 15.2 показан график зависимости показателя преломления от длины волны для призм изготовленных из флинта и крона.

Рис. 15.2 График зависимости показателя преломления от длины волны

Рассмотрим соотношение, связывающие отношение показателей преломления вещества призмы и среды с преломляющим углом призмы наименьшего отклонения.

,

где n - показатель преломления вещества, из которого сделана призма;

n0 – абсолютный показатель преломления среды; θ; – преломляющий угол призмы; αmin– угол наименьшего отклонения.

Пусть n 0=1 (призма расположена в вакууме), тогда

.

Вычислим полный дифференциал dn:


Делим обе части на dl:

Величина
называется угловой дисперсией призмы, где ; – разность углов выхода для двух лучей, длины волн которых отличаются на dl,рад/Ǻ.

Угловая дисперсия тесно связана с линейной дисперсией.

Линейная дисперсия тесно играет весьма важную роль в ряду характеристик, так как определяет возможность применения данного спектрального аппарата для фотографирования спектров различной сложности. Кроме того, линейная дисперсия характеризует реальную разрешающую способность прибора. Дисперсией спектрального прибора называется способность различно отклонять лучи разных длин волн так, чтобы они выходили из диспергирующего устройства под различными углами и фокусировались объективом в различных местах фотопластинки. Любой спектральный прибор должен иметь два объектива: первый (на входе) формирует параллельный пучок, второй (на выходе) формирует изображение на регистрирующее устройство. Поэтому возникает необходимость в количественной оценке линейной дисперсии.

Если фокусное расстояние камерного объектива равно f 2, то имеем следующее соотношение:

или

,

т.е. линейная дисперсия, равная угловой дисперсии, умноженной на фокусное расстояние камерного объектива, определяет линейный размер интервала спектра шириной в 1Ǻ.

На рис. 15.3 показан ход лучей после прохождения призмы для двух длин волн: l и l+dl; dφ – угловое расстояние между ними; dl – соответствующееему линейное расстояние в фокальной плоскости объектива камеры.

Рис.15.3 Определение линейной дисперсии призмы

Из треугольника АВС видно, что если фокальная плоскость камерного объектива составляет с оптической осью объектива камеры угол ε, то расстояние на фотопластинке между спектральными линиями

.

Таким образом, в этом случае линейная дисперсия:

.

На практике для характеристик спектрографов вместо линейной дисперсии часто употребляют обратную ей величину, называемую обратной линейной дисперсией, определяющую величину интервала длин волн, измеряемого в ангстремах, приходящегося на 1 мм длины спектра:


.







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 2978. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...


Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия