分光是一种物理学术语,它指的是把一束复杂的光线分散成多束具有不同波长的单色光。而分光的原理则是利用介质的不同色散性质使得不同波长的光线偏折角不同,然后通过光学系统的矫正以分离出不同波长的单色光。具体来说,分光的原理包括色散原理、光栅原理、棱镜原理和干涉原理等。
按照色散分离光束的方法称为色散法。色散是介质折射率随光波长不同而产生的现象。在色散法中,需要利用色散介质,使不同波长的光线在介质中的折射角有所不同。具体来说,介质色散度越大,则分离效果越好。常用的色散介质主要包括棱镜、光柵等。
光栅原理是分离光束的基本原理。它是一种由零散的反射或透射栅合成而成的多重光源组成的复合光源,通过其干涉作用形成多狭缝间隔的一系列亮、暗条纹。多个分立的波长分别被分布于一个细小区域内,形成分立的单波长光源。利用光栅的空间干涉作用可以高效地分离出单色光。
光栅的用途非常广泛,例如在光谱仪、激光器等领域,都有着极其重要的应用。
棱镜原理是利用三角形棱镜的折射特性将光线分散为不同波长的单色光。根据著名的斯涅尔定理,两个不同介质的交界面上,入射角与折射角满足一定的关系。棱镜即利用这个关系将不同波长的光按照一定角度进行分离。
由于棱镜的色散高于透镜,所以在对光线进行隔离和过滤时,棱镜具有更高的分辨率和选择性。