《毕业论文---透射振幅光栅的光谱特性》.pdf
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《毕业论文---透射振幅光栅的光谱特性》,摘 要 分光仪、摄谱仪这些精密仪器的核心部件是光栅。而一维多缝透射振幅光栅是最简单的其基本理论也是进行光栅设计而用来参考的重要基础由此可看出透射振幅光栅理论在光谱学中的地位。本论文就是以光学中的単缝夫琅禾费衍射场理论为基础介绍了其基本结论和图样的特征结合具体实验给出了透射振幅光栅的在单色光和复色光照射下的光谱图...
内容介绍
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摘 要
分光仪、摄谱仪这些精密仪器的核心部件是光栅。而一维多缝透射振幅光栅是最简
单的其基本理论也是进行光栅设计而用来参考的重要基础由此可看出透射振幅光栅
理论在光谱学中的地位。本论文就是以光学中的単缝夫琅禾费衍射场理论为基础介绍了
其基本结论和图样的特征结合具体实验给出了透射振幅光栅的在单色光和复色光照
射下的光谱图样进而在详细的数学推理和数值模拟进行了理论分析研究了透射振幅
光栅的光谱特性参数的具体表达式并确定这些光谱特性参数对其产生的光谱的影响
结果表明这几个参数是相互独立的。通过这些研究我们了解到在设计光栅是应注意全
面考虑这几个参数的问题以及如何具体提高光栅的性能。
关键词透射振幅光栅光谱特性夫琅禾费衍射
Transmitted amplitude grating spectral of characteristics Abstract
Spectrometer, a spectrograph core component of these precision instruments is grating.
The one-dimensional slit transmission amplitude grating is the simplest, the basic theory for
grating design is an important basis for reference, this theory can be seen in the transmission
amplitude grating spectroscopy in status. This paper is the radiolabeling of optical slit
Fraunhofer diffraction field theory describes the basic findings and patterns of features,
combined with the specific experiment, given the transmission amplitude grating in
monochromatic light and polychromatic light irradiation of the spectrum pattern , then the
detailed mathematical reasoning and numerical simulation of the theoretical analysis carried
out to study the spectral characteristics of the transmission amplitude grating parameters of
the specific expression and to determine the spectral characteristics of these parameters on the
spectral effects, the results show that these parameters are independent of each other. Through
these studies, we learned in the design of grating should pay attention to several parameters
into consideration the specific problems and how to improve the performance of grating.
Key Words: transmission amplitude grating, Spectrum,Fraunhofer diffraction
目 录 中文摘要……………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………………Ⅱ
1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 本论文的研究背景和意义……………………………………………………1
1.2 本论文的研究进展及现状……………………………………………………1
1.3 本论文研究的主要内容………………………………………………………3
2 光的衍射原理及夫琅禾费衍射………………………………………………………3
2.1 光的衍射基本理论……………………………………………………………3
2.2 夫琅禾费衍射的实验装置及图样……………………………………………4
2.3 夫琅禾费衍射的基本理论分析………………………………………………5
2.3.1夫琅禾费衍射强度分布…………………………………………………5
2.3.2夫琅禾费衍射图样的特征………………………………………………6
3 透射振幅光栅的衍射…………………………………………………………………7
3.1 透射振幅光栅概述………………………………………………………………7
3.2 单色光照射透射振幅光栅实验模型……………………………………………8
3.3 单色光照射透射振幅光栅的理论分析…………………………………………8
3.3.1单色光照射透射振幅光栅的衍射强度分布……………………………8
3.3.2单色光照射透射振幅光栅的衍射强度的数值模拟……………………11
3.3.3 单色光照射透射振幅光栅的光谱特性………………………………11
3.4 复色光照射透射振幅光栅的理论分析………………………………………13
3.4.1复色光照射透射振幅光栅介绍…………………………………………13
3.4.2复色光照射透射振幅光栅的光谱特性…………………………………13
4 结合透射振幅光栅的理论在光栅设计时应注意的问题……………………………15
5 结论……………………………………………………………………………………16
附录A 单色光照射时衍射强度数值模拟的MATLAB的M文件编写 ••••••••••••••••••••••••••••16
附录B 单色光照射时衍射强度数值模拟的MATLAB的命令窗口的编写 ••••••••••••••••••••17
参考文献…………………………………………………………………………………18
致谢………………………………………………………………………………………19
1 绪论
1.1 本论文的研究背景和意义
分光仪、摄谱仪这些作为延展人类机体机能的探知工具在日新月异的科技的今天
发挥着重要的作用它们广泛的应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检
测中测知物品中含有何种元素。当然即使在现在的及高科技的宇航活动中也活跃着它
们的身影它们用来分析研究未知天体的化学成分。
今天我们知道原子不同发射的明线光谱也不同每种元素的原子都有一定的明
线光谱每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光因此明线光谱的谱线叫做
原子的特征谱线。利用原子的特征谱线可以鉴别物质和�..
分光仪、摄谱仪这些精密仪器的核心部件是光栅。而一维多缝透射振幅光栅是最简
单的其基本理论也是进行光栅设计而用来参考的重要基础由此可看出透射振幅光栅
理论在光谱学中的地位。本论文就是以光学中的単缝夫琅禾费衍射场理论为基础介绍了
其基本结论和图样的特征结合具体实验给出了透射振幅光栅的在单色光和复色光照
射下的光谱图样进而在详细的数学推理和数值模拟进行了理论分析研究了透射振幅
光栅的光谱特性参数的具体表达式并确定这些光谱特性参数对其产生的光谱的影响
结果表明这几个参数是相互独立的。通过这些研究我们了解到在设计光栅是应注意全
面考虑这几个参数的问题以及如何具体提高光栅的性能。
关键词透射振幅光栅光谱特性夫琅禾费衍射
Transmitted amplitude grating spectral of characteristics Abstract
Spectrometer, a spectrograph core component of these precision instruments is grating.
The one-dimensional slit transmission amplitude grating is the simplest, the basic theory for
grating design is an important basis for reference, this theory can be seen in the transmission
amplitude grating spectroscopy in status. This paper is the radiolabeling of optical slit
Fraunhofer diffraction field theory describes the basic findings and patterns of features,
combined with the specific experiment, given the transmission amplitude grating in
monochromatic light and polychromatic light irradiation of the spectrum pattern , then the
detailed mathematical reasoning and numerical simulation of the theoretical analysis carried
out to study the spectral characteristics of the transmission amplitude grating parameters of
the specific expression and to determine the spectral characteristics of these parameters on the
spectral effects, the results show that these parameters are independent of each other. Through
these studies, we learned in the design of grating should pay attention to several parameters
into consideration the specific problems and how to improve the performance of grating.
Key Words: transmission amplitude grating, Spectrum,Fraunhofer diffraction
目 录 中文摘要……………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………………Ⅱ
1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 本论文的研究背景和意义……………………………………………………1
1.2 本论文的研究进展及现状……………………………………………………1
1.3 本论文研究的主要内容………………………………………………………3
2 光的衍射原理及夫琅禾费衍射………………………………………………………3
2.1 光的衍射基本理论……………………………………………………………3
2.2 夫琅禾费衍射的实验装置及图样……………………………………………4
2.3 夫琅禾费衍射的基本理论分析………………………………………………5
2.3.1夫琅禾费衍射强度分布…………………………………………………5
2.3.2夫琅禾费衍射图样的特征………………………………………………6
3 透射振幅光栅的衍射…………………………………………………………………7
3.1 透射振幅光栅概述………………………………………………………………7
3.2 单色光照射透射振幅光栅实验模型……………………………………………8
3.3 单色光照射透射振幅光栅的理论分析…………………………………………8
3.3.1单色光照射透射振幅光栅的衍射强度分布……………………………8
3.3.2单色光照射透射振幅光栅的衍射强度的数值模拟……………………11
3.3.3 单色光照射透射振幅光栅的光谱特性………………………………11
3.4 复色光照射透射振幅光栅的理论分析………………………………………13
3.4.1复色光照射透射振幅光栅介绍…………………………………………13
3.4.2复色光照射透射振幅光栅的光谱特性…………………………………13
4 结合透射振幅光栅的理论在光栅设计时应注意的问题……………………………15
5 结论……………………………………………………………………………………16
附录A 单色光照射时衍射强度数值模拟的MATLAB的M文件编写 ••••••••••••••••••••••••••••16
附录B 单色光照射时衍射强度数值模拟的MATLAB的命令窗口的编写 ••••••••••••••••••••17
参考文献…………………………………………………………………………………18
致谢………………………………………………………………………………………19
1 绪论
1.1 本论文的研究背景和意义
分光仪、摄谱仪这些作为延展人类机体机能的探知工具在日新月异的科技的今天
发挥着重要的作用它们广泛的应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检
测中测知物品中含有何种元素。当然即使在现在的及高科技的宇航活动中也活跃着它
们的身影它们用来分析研究未知天体的化学成分。
今天我们知道原子不同发射的明线光谱也不同每种元素的原子都有一定的明
线光谱每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光因此明线光谱的谱线叫做
原子的特征谱线。利用原子的特征谱线可以鉴别物质和�..
