用于反射可见光300-800nm波长的闪耀光栅的选取

光之子Z

各位老师好！我目前在自制光谱仪对闪耀光栅的选取遇到了问题：我想选定一个闪耀光栅，再通过转动光栅来反映不同波长的光，这里对可见光进行研究。首先是对光栅闪耀角及光的入射角和反映波长的关系推导：
                                                                图1

   上图方格里的公式是最终的结论，其中i为闪耀角，另一个角θ为入射角，考虑到衍射效率我们这里取k=1，而当选取闪耀光栅时，市面上比较适合的是刻线数为1200，闪耀波长为500nm（一般用于反映可见光，500nm的闪耀波长比较适合）闪耀角为17.46°。
但当我计算从反映波长从200nm到800nm所需要转动光栅角度时却发现当波长大于500nm时就会出现问题，如下：
                                                                 图2

      这里化光栅常数的单位为mm的-1次方，所以我不知道问题出在哪里，所选取的光栅本来就是反映可见光波段的，如果光栅选取没错，那有会是什么问题？，向各位老师请教。

光之子Z

不好意思，各位老师，图一，图二位置反了。

zsj123456

你对光栅衍射还不熟悉。首先，光栅衍射要对入射衍射在法线同侧异侧分类才能讨论。你要想500nm以上，只能在同侧一般，你图里的是针对异侧的。

yeqiufendou132

利用光栅方程进行计算时，需要遵守符号规则，每一个变量都是有自己的物理意义的，也是要孙守符号规则的；
在遵守符号规则的前提下，就不会出错了。

光学工程书上，有讲到符合规则的定义

光之子Z

yeqiufendou132 发表于 2022-4-24 15:01
利用光栅方程进行计算时，需要遵守符号规则，每一个变量都是有自己的物理意义的，也是要孙守符号规则的；
...

前辈您好！可是我看一般厂家的闪耀光栅的闪耀波长都是用自准式测的，但自准式显然是同侧，而且光路直接反射回去，光程差为零，怎么能用我上面框中给出的处于异侧的光栅方程得到呢？

光之子Z

zsj123456 发表于 2022-4-16 19:53
你对光栅衍射还不熟悉。首先，光栅衍射要对入射衍射在法线同侧异侧分类才能讨论。你要想500nm以上，只能在 ...

谢谢前辈的指导，但是我还是有些问题，比如：
可是我看一般厂家的闪耀光栅的闪耀波长都是用自准式测的，但自准式显然是同侧，而且光路直接反射回去，光程差为零，怎么能用我上面框中给出的处于异侧的光栅方程得到呢？

zsj123456

光之子Z 发表于 2022-4-25 00:07
谢谢前辈的指导，但是我还是有些问题，比如：
可是我看一般厂家的闪耀光栅的闪耀波长都是用自准式测的， ...

自准式好像就是画红线的吧，这种情况下每个相邻凹槽光线相差2dsina=lamba,你自己画画，我不是前辈啊，还是萌新

yeqiufendou132

光之子Z 发表于 2022-4-24 21:25
前辈您好！可是我看一般厂家的闪耀光栅的闪耀波长都是用自准式测的，但自准式显然是同侧，而且光路直接反 ...

为什么要用你方框中的方程呢，基本的光栅方程不是你方框中的那样；使用基本的光栅方程，结合符号准则，不管在入射光线和衍射光线法线同侧还是异侧，都不会有问题。

wwfmin

个人觉得，光栅光谱仪需要先设定入射光和衍射出射光的固定夹角，再代入光栅方程计算，得出所需波长范围如200nm到800nm光栅需要旋转的角度范围。注意旋转光栅时入射角和衍射出射角相对于光栅法线同时在变，只是之间的夹角不变。光栅闪耀角度是不参与旋转角度的计算过程的。

光之子Z

wwfmin 发表于 2022-4-27 22:10
个人觉得，光栅光谱仪需要先设定入射光和衍射出射光的固定夹角，再代入光栅方程计算，得出所需波长范围如20 ...

是的，其实这样设计光谱仪本质上是算光栅转动的角度差（范围），其实也就是入射角度的角度差（范围）。只是刚开始了解时，绕不过前面这个过程