原子分子光谱-第七次-2010.11.19VIP专享VIP免费

1原子分子光谱原子分子光谱郭福明原子与分子物理研究所guofm@jlu.edu.cn,135144124632储存环示意图插入件：产生各类不同特征的同步辐射同步加速腔：加速电子，并补充同步辐射损失的能量真空室：减少因残留气体碰撞而损失光束线能量四极磁铁：以透镜机制聚焦光束线弯转磁铁：使束流轨道转弯，产生同步辐射同步辐射回顾3回顾41.辐射光的波长连续可调、范围宽；2.亮度高；3.准直性好；4.单色性好；5.偏振光；6.有特定的时间结构；7.稳定。8.多用户同步辐射特性：回顾5入射狭缝准直镜物镜棱镜焦面出射狭缝f分光系统将由不同波长的“复合光”分开为一系列“单一”波长的“单色光”的器件。1.棱镜：棱镜分光系统使辐射沿焦面呈非线性色散，短波的色散大于长波。回顾6一.衍射光栅1).光栅反射光栅透射光栅透光宽度不透光宽度2).光栅常数dbadab—大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件光栅宽度为l，每毫米缝数为m，则总缝数lmN2.光栅7光栅制作：以特殊的工具（如钻石），在硬质、磨光的光学平面上刻出大量紧密而平行的刻槽。以此为母板，可用液态树脂在其上复制出光栅。制作的光栅有平面透射光栅、平面反射光栅及凹面反射光栅。通常的刻线数为300-2000刻槽/mm。最常用的是1200-1400刻槽/mm（紫外可见）及100-200刻槽/mm（红外）。8x2sdP1soaad3f3).光栅衍射的基本特点屏上的强度为单缝衍射和缝间干涉的共同结果。以二缝光栅为例x结论：101k10II22只考虑单缝衍射强度分布只考虑双缝干涉强度分布双缝光栅强度分布101k10II303k660II19sind二.多缝干涉1).五缝干涉例子kdsin主极大角位置条件,2,1,0kk称为主极大级数π2sinπ2kdδAAA5IAI225相邻两缝在P点引起的光振动相位差为主极大强度为主极条件下单缝在P点引起光振动矢量的振幅PbaLfoA10对N缝干涉两主极大间有N-1个极小，N-2个次极大。1m0m1m081II1m0m1m04II2N5N9N衍射屏上总能量NE主极大的强度2NI由能量守恒，主极大的宽度N1随着N的增大，主极大变得更为尖锐，且主极大间为暗背景2).N缝干涉1m0m1m025II缝干涉强度分布缝干涉强度分布缝干涉强度分布11缝间干涉主极大就是光栅衍射主极大，其位置满足kdsin,3,2,1,0k—光栅方程多缝干涉主极大光强受单缝衍射光强调制，使得主极大光强大小不同，在单缝衍射光强极小处的主极大缺级。kasindkaksinadkk2ad23ad6,4,2k9,6,3k缺级条件如缺级缺级缺级条件分析,3,2,1kkdsin三.衍射和缝间干涉的共同结果1213N=6,d=5a1415单缝衍射和缝间干涉的共同结果1N20N6N5N3N2N几种缝的光栅衍射16五.斜入射的光栅方程kd)sin(sin主极大条件k=0,1,2,3…N缺级条件')sin(sinkakd)sin(sin最多明条纹数)2π2π()sin2π(sinmaxdk)sin2π(sinmax-dk1maxmaxkkNABθaNsin)1(sin)1(aNp17一束波长为480nm的单色平行光，照射在每毫米内有600条刻痕的平面透射光栅上。求(1)光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱？(2)光线以30o入射角入射时，最多能看到第几级光谱？例kdsinm106110600153ddkmax3108.461075解(1)当=-90o时当=90o时kd)03sin(sino5maxk1maxk(2)18(2)斜入射时，可得到更高级次的光谱，提高分辨率。(1)斜入射级次分布不对称(3)垂直入射和斜入射相比，完整级次数不变。(4)垂直入射和斜入射相比，缺级级次相同。kd)sin(sin')sin(sinkaadkk,3,2,1k上题中垂直入射级数3,2,1,0,1,2,3k斜入射级数5,4,3,2,1,0,1k说明19四.光栅光谱及分辨本领1).光栅光谱0级1级2级-2级-1级3级-3级白光的光栅光谱2).光栅的色分辨本领(将波长相差很小的两个波长和+分开的能力)色谱仪的色分辨率R20设两波长1和2=1+在第k级刚好能...