11. Основные характеристики спектральных приборов. Дисперсия: линейная и угловая, разрешающая способность оптических приборов, критерий Рэлея.

Каждый спектральный прибор рассчитан на работу в определенном диапазоне спектра. Оптические детали самого прибора и системы освещения щели должны быть прозрачны во всей рабочей области спектра. Иногда из-за ограниченной прозрачности или дисперсии материала не удается охватить всю нужную область спектра, тогда делают приборы со сменной оптикой.

Светосила прибора Светосилой оптического прибора называют коэффициент, связывающий поступающую на выход прибора величину (освещенность или световой поток) с яркостью источника. В применении к спектральным приборам светосилу определяют как отношение освещенности или светового потока на выходе прибора к монохроматической яркости входного отверстия прибора. Инструментальная функция прибора Спектральный прибор отображает строго монохроматическое излучение, освещающее входную щель, в виде некоторого распределения освещенности. Это распределение называют инструментальным контуром спектральной линии или аппаратной функцией.

Разрешающая способность спектрографа.  Разрешающая способность прибора характеризует возможность раздельной регистрации соседних спектральных интервалов. Может оказаться, что спектральный прибор не в состоянии передать два близких по длинам волн излучения в виде раздельно наблюдаемых спектральных линий. Инструментальные контуры таких линий будут перекрываться. В этом случае говорят, что прибор не разрешает две находящиеся рядом спектральные линии. Количественно разрешающая способность определяется соотношением:

Дисперсия волн — в теории волн различие фазовых скоростей линейных волн в зависимости от их частоты. Дисперсия волн приводит к тому, что волновое возмущение произвольной негармонической формы претерпевает изменения (диспергирует) по мере его распространения.

Угловой дисперсией D называется угловое расстояние между двумя линиями, отнесенное к разности длин волн

Линейная дисперсия ,

где l - расстояние вдоль экрана наблюдения, δl - расстояние между линиями на экране.

,

Разрешающей способностью называют безразмерную величину , где   - значение минимальной разности длин волн двух соседних линий спектра, которые еще регистрируются раздельно.

Согласно критерию Рэлея, изображения двух одинаковых точечных источников видны раздельно, если центральный максимум дифракционной картины от первого источника совпадает с первым минимумом дифракционной картины от второго источника.

12.Поляризация света; естественный, частично поляризованный и поляризованный свет; состояние поляризации.

Естественный свет (неполяризованный свет): оптическое излучение с быстро и беспорядочно изменяющимися направлениями напряжённости электромагнитного поля, причём все направления колебаний, перпендикулярные к световым лучам, равновероятны. Соответственно, при разложении пучка естественного света на два линейно поляризованных пучка в любых двух взаимно перпендикулярных направлениях возникают две равные по интенсивности некогерентные компоненты исходного пучка. Будучи некогерентными, вторичные пучки, сведённые вместе, не интерферируют. Многие источники света (раскалённые тела, светящиеся газы) испускают свет, близкий к естественному свету, но всё же обычно в небольшой степени поляризованный. Весьма близок к естественному свету прямой солнечный свет.

ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ, световые волны, электромагнитные колебания которых распространяются только в одном направлении. Обычный СВЕТ распространяется во всех направлениях, перпендикулярных к направлению его движения. В зависимости от сетки колебаний ученые различают три вида поляризации: линейную (плоскостную), круговую и эллиптическую. В линейно поляризованном свете электрические колебания ограничиваются только одним направлением, и магнитные колебания направлены под прямыми углами. Линейно поляризованный свет возникает при ОТРАЖЕНИИ, например, от листа стекла или поверхности воды, при прохождении света через некоторые виды кристаллов, например, кварца, турмалина или кальцита. Поляризационный материал используется в поляризующих солнцезащитных очках для того, чтобы ослабить яркий свет путем отведения света, поляризующегося при отражении. 

Частично поляризованный свет характеризуется тем, что одно из направлений колебаний оказывается преимущественным, но не исключительным. Волновая нормаль уже не является прямой, по отношению к которой направления колебаний электрического ( магнитного) вектора статистически равновероятны в плоскости, нормальной к этой прямой.

Частично поляризованный свет характеризуется тем, что в нем имеется преимущественное направление колебаний электрического вектора, поэтому частично поляризованный свет можно рассматривать как смесь линейно поляризованного и естественного света.