光谱仪 F 数入光演示

调整入射光半角,观察不同 f 数光谱仪的光线接受与截止情况

入射光半角 θ 5.9°
有效光线(到达探测器) 截止光线(被光阑阻挡) 最大接受角边界
参数说明
两台光谱仪结构相同(狭缝 → 准直镜 → 衍射光栅 → 聚焦镜 → 探测器),仅准直镜焦距比不同。
接受半角 θmax = arctan(D / 2f),其中 D 为准直镜通光口径,f 为焦距。
F/4.8:θmax ≈ 5.9°  |  F/8:θmax ≈ 3.6°
入射光超过 θmax 的部分被准直镜边框(光阑)截止,不进入色散光路,造成信号损失。