Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов, страница 3

Л»тя вычисления Ем„п Ем!а форл»ула (1,3) приводится к виду Е, 2пз ~8+Рсоа( — з) — 4(з!п ( — ~ — з)~ > ) ~ ( ) !л! !з! На рпс. 1.7 па осям координат отлажены отрезки Р н 9. Конец вектора р (точка М) имеет координаты (Р и Ч), ф — полярный угад вектора р с осью х. Из рнс. 1.7 следует ф, ()- з!. у, 1-Ь'!" !-ф", тогда Е = 2пл ~8+ р соз (2и — "+»р) ~ ° Нзибольшан освещенность получается, когда » 2п6» х 2п6» саз( — »+»р) =1 илн — +0=-2пт, )= где т = О, 1, 2, 3, ..., н будет равна Е „= 2пэ (8+ р).

Наименьшая освещенность соответствует сох (2ий»/л+»р) = — 1, т. е. прн 2мй»!Л+»р = (2т+ 1) лг, тогда Емш = 2а'(8 — р). формула для контрастности иитерференцнонных полос примет вид р )»!"з+ 0» . 6.=-8- = В иятерференциопиых фазовых микроскопах особое анзчение имеет предел разрешения по глубине (фазовый предел разрешения), так как здесь структура объекта наблюдается прп сдвиге фазы.

Дзи атралкенного света фазовый предел разрешения составляет около Л/20. для проходящего света — Лг!О (и — 1) н ве зависит от числовой апер- туры, если принять во внимание, что оценка производнтсн да одной десятой полосы. Точность измерения сдвига фазы (толщины илв изме- 13 змввя показателя преломаення) мшкво получать посредством допев зюааьного фотометрнровапна гораздо большей. В атон случае нреаея епня может быть на порядок выше, т. е.

Л/200 и Л/100 (л — 1). и границы раарешенав прн определенных условнвх могут быть Лзстнгнуты пр» помаши мвоголучееай ннтерференцнн без фатометрпРоваппп н даже превзойдены и неко<орик кш<струкцнях ньтерферен. цнонных мнкраскопаа. Так, нзпрямер, точность намеренна сдвигов фаз в <пнрннг-мнкраскапс и мнкраскапе акад, Л.

Л. Лебедева с крп. ствялнческнмн засмснтамн орв благопрнятвых условнях достигает Л/300. Методы фазового н ннтерференцнанпого контрас<а в мпкроскопе н схемы ннтерференплонных мпкраскопов для бналагнческнх макро. снопов (105). ДИСПЕРСИЯ СВЕТА. ОСНОВЫ ТЕОРИИ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Явления, обусловленные зависимостью показателя преломлення вещества от длнны волны света и = /(Л), называют длслерслеб. Для всех прозрачных веществ л монотонно возрастает с уменьшеннем Л, т.

е. фнолетовые луча преломля<отса снлы<ее красных, что соответствует нормальной дпсперснн. Для аптнческпх стекол завнспмосгь л ат Л для ппдямой области спектра определяется па эмпнрнческай формуле 1'артмане л ле+ с<(Л вЂ” Л уз. Прн и - ! покаш<тель преламлеяня л определяется с тач<юстью до двух-трех еднпнц пягога зпзкн в области ллнп залп ат 440 ло 660 ам.

Посто<пи<не ле, с н Лз можно вычнслпть па трем пэештш<м зпаченпям данны волны Л н соответствующим нм показателем прсламлення и длп дашюй марки стекла, Ззепспмость л:- /(Л) оптического стш<ла см, гл. 22. Принципиальная оптическая схема спектральных приборов В эаанснмостн от способа разлах<гннп сне<а спектральные прнборы делатся па нрнэмеяпые, днфракцначпыс и пптерференцнанные (63, 97). !нг, 1, Ш!1Рпппиашаьпая оитНЧЕСКая слепа првбара с лпп. завой аптнкай 11рпппншшш аан гхгмл спектральна<а прнбарз лапз па рнс. 1.3.

Оспе<а<гльпэя гш ггмз !. пюбражаст ясгочннк <пега / па входную щель 3, раси<щам януш и пгршоз й фак, льпай паагкастп объектива О< ВХОДпата КОЛЛПМз П Р <. П < ш< е пал<, 3 и нюраж<косе с ломаною аб< сктпвов О, н О, и:<эхпсй <1<а<,шьн<ъ1 ааагкапх Р абьг«пшз О„. Мсжзу Н ебъектпвамп О, и О, в параллельпмх пучках распеложенз дпспергпрующзя првзмаВ. В плоскаств Р может быть установлена пластввка для регястрацпн спектров.

Прибор, построенный по втой схеме, нвпавается о<елыр<юрая)ам. Еслн вместо фогопластпнкп пРпмеяяегся щваь, то прнбор называегся ланохралшлорам. Вместо прнэмы /) может быть установлена плоская дпфракцяовнаа решеткз с некоторым пзменевнем асей входного н выходного коллнматаров. Светосила спектрального прибора Светоснла хжчп<тсрнэу<т <хзещшшасгь Ег, з спектре, даваемую прнбаром, плн лучка<ъ<1! «атак Фмо праха<<ха<не через выходную щель прибора (63). Лучистый латок еычнсляется ло формуле ГР<Ь = ВХЕОтх< для спектральной лнннн Гощ = В,ЕП , ЛЛ, для участка ЛЛ напрерывнага спектра, где Вх — яркость входной щели, представляющая среднюю велнчнну яркости па длнпам волн данного учзстка непрерывного спектра нлн ннтегральную яркость в случае отдельной спектральной лпннн; Š— площадь входной щелп; тл — казффнцнент светапрапускання снстемы; ЬЛ вЂ” апределяетсн гео- метрпческнм нзобрал<еннем входной щели.

Если лучнстый поток полностью проходит через выходную щель прибора н попадает нз прнемянк (напрнмер, фотоэлемент), та светосила по лучистому потоку определяется выраженнем Нг, =Ф з/Вл =5()ть нлн Нх =Епть ЛЛ, (1А) В случае фотографнрованпя спектра нмеет значенне освещенность, создаваемая па фотопластинке, Освещенность Еь соответственно для спектральной лпнвн н непрерывного спектра равна Ех Вьу-1!гь нлн Ех - Вх-~г!)тхЛЛ, В (1.6 ) где 3' — площадь фотопластнпкн, на которую падает лучистый па. так <Рщ.

Светосила в этом случае 3 Е Нх = —,Птх илп Нь= —,ЙтьЛЛ. Ь' 5' Из сопастшшенпя формул (1.4) н (1.5) следует, чта светоснле спек- трального прибора определяется раэлнчна прн фотоэлектрической н фотогрзфнческой регнстрацня спектра. Прп знзуальнои рассмотрешш спектра светосила определяется освещенностью на Ей/четке глаза, ззииейиая дисперсия прнзменных спектральных приборов Линейный отрезок д!, соатзетстзующнй угловой дисперсии дт, создаваемой прнзмеянай сйстемай между двумя лучзмнссаатзстстеующнмн длннамн воли Л я Л+ дЛ (рнс. 1.9) в факельной пласхастн /з объектива камеры, равен АВ /э</т дг </т 6 д/ = —.= —.

нлн — = — —.' з!па Мпе дЛ дЛ Мне' где в — угол наклона плоскости спектра к оптической оси объектива камеры, Величина с(!/сй называется линос)иос! с/иглгрсией прибора и измеряется числом миллиметров, прихпхнщихси на единицу интервала спектра (мм/Л, мм/им, мм/мкм). ! !а практике обы и!о пользуются величиной, обратной липс!!пой дисперсии ~!й/с// и имражнют ее А/мм, вм/мм, мкм!мм. В табл.

!И джин лппсйиан дисперсии и разрешающая Рис. 1.9. Схема определен!п1 линейной дпс- !шрсин способность трех типов спектральных приборов. Лансйпая дисперсия для любой длины волны, проходящей призму в минимуме отклонения, равна 0 2й з1п— с/)с и зн! и Г)с 1 — н" зюз —, 2 где й — число призм; Π— преломляющий угол призмы.

Т а Г> л н ц а !.4. Линейпаа дисперсия н разрешающая способность спектральных приборов (И,'!! Лнисаннн аисисрсин ии! мм рисрсшиющии способность Гии ирис ри 16' — 1оз 10с — 5 10с До нескольких миллионов !6 ! !ри смш1иыс с малой и сргдш й днщшрспсй !ииинпт понтии!шые приборы и дш)сриапипиимс рсшпгни 'и!пго!и(х рсицпиищл рзо — 10 А !о — (А о,! — о,о! А Из рис. 1.10 при 20 5!и— 0 2 /.— 1 — и' з(п'— 2 Теоретическая разрешающая способность спектральиых приборов Разрешающая способность ограничивается явлением дифракции света от действующего отверстия призмы или от отверстии коллиматорнык.объективов. При дифракции на одной щели (см, рис.

1.!3) положение минимумов при нормальном падении света определяется формулой а з1п е =л!)с, (1.6) где е — угол дифракции; т — порядок минимума; а — ширина щели, В основу опенки разрешения дпух спектральных линий равной иптспснвностк пологксп критерий !>элса, в соответствии о которым указанные спектральные липин считаются разрешенными, если д центральный дифрзкционный мак. симум второй линии совпадает с первым минимумом первой линии (см. рис. 2.20).

Критерий Рэлея является условным и в некоторых случаях заниженным, например, современные фотоэлектрические установки и контрастная фотопластинка регистрируют различие в освещенностях нли в световых пото- Рис. 1.10. Определение величиках до Ьт' и менее. ны основания призмы тн и менее. Принимая во внимание дифракцию в действующем отверстии СЕ=)) (рис. 1.9) по формуле (1,6) при ш = 1, угол р = )с/В (при малом угле сс) дает угловое расстояние между центральным дифракционным максимумом н пер.

вым минимумом. По условию Рзлея этому угловому расстоянюо ср должно соответствовать угловое расстояние Лу между двуми разрешенными спектральными липпнищ, отличающимися ни Л!с подливе полны. Угловое р;шгтоиипг Лу можно иырззнп через угловую дисперсию с!у/Ю призмы: Лу — — с!7Л)с/с/й. 1!о условию Рэлея е = Ьу„тогда Х/О = с/ТЛЕЙ и и = — =/)в бу а б)с (1.7) т. е. разрешающая способность определяется двумя величинами: ))— действующим отверстием прибора (в данном случае отверстием призмы) и угловой дисперсией призмы. Зта формула справедлива для всех спектральных приборов.