книга 2 (1110135), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Например, чтобы прибор аразрсшала спсктрзль. кые линии, огсгсяшиа друг ог вруга на 0,1 А в области 5000 А, он догасав 5000 А ° бгллать разрешающей силои в Я = '= 60 ООΠ— зта хорош~ 0,1 Л разрешаюшии прибор. Существуют спектральные приборы, в коюрмх я востигаег 10з — 10Т. Двсисрсвл. /!инейной дисперсией назывыат величину (!1.45) где ! — расстояние, мм; А — длина волны, гт или нм.
Числовое значение 4!/ОА соответствует расстоянию (в мм) между двумя спектральными линиями, различающимися иа 1 Л или н Линейная дисперсия определяет размеры «пектра: чем ан» больше, т более растянут спектр. На практике, однако, в бальшинстне случаев для характеристи спектрального прибора пользуются обратной линейной дисперсией: (11.46 Вч = ОЛ/41, соотытствующей равности длин волн (А или вм), которую имеют дв. спектральные линии, расположенные на расстоянии 1 нм. Чем меньше величина обратной дисперсии, твм лучше прибор, тем дальше друг от друга будут отстоять отдельные линии. Большая часть спектральных исследований в вядимой и Уйъобзастях спектра ведется на приборах малой и средней дисперсии (1 — 50 нм/мм).
Сеспгссала характеризует освещенность, которую соадает оптическая система в плоскости изебраженияипектра. От светгжилы прибора зависит зкспозиция, с кпторой регигтрируется спектр. Светосила ! определяется параметрами спектрального прибераг (! 1.4Т) где 4 — диаметр входнего объективе камеры; / — фокусное расстояние.
Следовательно, для полугения наибольшей светосилы следует выбирать прибор с наиболее короткофокусной камерой. Обычно относительное отверстие спектральных приборов средней дисперсии бывает порядка '/т †'/и. Практически все ИК-спектрометры Имеют отно«ле! тельное отверстие - '/з. для выделения из спвнтра участка большой протяженности (грубея моиахроматиаация) испольауют простейшие устройства, называемые сесюарпльтраже. Различают газовые, жидкие и твердые сзетафильт,с, Сни выделлют Нз исследУемого излУчениЯ Участок шиРиной йЛ, цазываемой полосой пропусквция светофильтра. Качество светафильтрое оценивают (по аналогии с моиокроматорвми) отношением средней длины волны Лср к ширине полосы гУЛ. Значение !УЛ определяется по ~очкам, где прапусквние фильтра Т состаыяет половину максимальной.
у(дя простых светофильтроа типичны значения Л/Лср, лежащие в пределах от 1 да 1б! (сравните зги значения с й для монохроматоров) С!чань часто имеет значение лишь полажение края полосы пропускаиия. Такие фильтРы, служицие для устранения мешающей области спектра, называю! абреззющими. Примером газавата обрезающего светофильтра является атмосфера Земли, выделяю!в!я из всего спектра излучения Солнца только видимую и ИК-области и не пропускиошая (нобрезающаян) излучение ультрафиолета. примерам жидкого светофильтра мОжет служить ритвор сульфата лгеди, пропусиающий излучение е синей области спеитра.
Примером твердых светофильтров являются цветные стекла. Более узкую полосу пропускания (Ло нескольких нанометроз) получиат с помощью иитерферепциоинаго сзетафильтра. Между двумя полупрозрачными серебряными пленками, укрепленными на стеклянных пластинках, помещают слой фторида магния со строго опредетенной толщиной. Одне часть цопадсемого на поверхность пластинки патака света отражается, а другая проходит чере! слой фторида магния и попадает на вторую серебряную пленку Здесь снова айна часть рнс.п.э!.
принцип лсйс н юпсрф рснцжпнс с юп фнпыр с с и е н иньн руапн - с пытспснн ннн мунп и ниумы л нтрси п нтнсй «сн! ы; ! - сьрсйр н е и и!н: Г- ий фт рня минн! 231 потока отражается и попадает на первую пленку, а другня выходит наружу. Этот процесс понторяется многократно. Если на расстоянии между пленками умещаетгя точно несколько полудлин волн (1/2], то лучи, совпадающие па фазе, будут усиливаться, а несовпадмощие гаситься В результате иа светофильтра будут выходить лучи с длинами волн, кратными 1/2, т.е. О/2, где 1 = 1, 2, 3...
(число 1 нсзыванж порядком). Излучение второго и более высоких порядков поглощается стеклом, и из светофильтра будет выходить излучение только первого порядка (рис. 11.20). 11.2ой Приемники нзлученмн. Шумы Приемник излучения (детектор) — это устройство, которое регистрирует излучения Если учггть малую моцшость излучения большинства источников свет», небольшую неэичину телесного угла, а .
пределах которого пучок излучения нападает в спектральный приор, а также различные виды потчрьт то мощность, подлежащая регистрации, оказывеется небольшой. Исключение составляют лишь лазерные источники, спогобные обеспечивать чрезвычайно высокую спектрельную плотность мощности. Поэтому одним из главных требований к приемникам оптического излучения является их высокая чувствительность. Желательно также, тобы выходной сигнал (отклик) линейно зависел от количества поступающей на него энергии излучения. Для УФ-, видимого и ИК-диапазоне» чаще всею исвользуют приемники двух типов: фотграфическвя элгульсия, в ноторой излучение вызывает химические изменения, фотоэлектричесние устройства, преобразующие световой сигнал в электрический.
При очень малой интансивности падающего на детектор излучения можно использовать счет фотонов. Фотограф н ч вские и р ив ми и к и и злу чек на. Фотографическая эмульсия предстевляет собой тонкий слой желатины, в котором распределена взвесь монокристаллов бромид» серебра. Под дейстнием излучения в эмульсии формируется так называемое скрытое изображение, после проявления и закрепления наблюдаетса пачернение фотоэмульсии эа счет выделения металлическою серебра в местах, подвергшихсн облучению.
Мерой интенсивности излучения, попавшего на фотоэмульсию, является количество выделнвшегос» серебра. г)ем больше выделилось серебра, тем больше будет поглощено света при просвечивании эмульсии каким-либо дополнительным источником света. Следовательно, интенсивность спектральных линий 232 Зависимость почсрнелия от Е и !описывается уравнением типа к= Е(аг), (НДВ) "Лс Р— фактор Шюрпщкльла (часго близкий к сд нице нлк меньше се и в мою очередь зависящий ог времени выпержки). Величину Ег! = Н называют экспозкцаегс Вид ачвисимостн Я = У(В) ущмщьлнвэюг эмоирнчсски.
Обычно шо делается с показ!ью гак называемого Стгленчатего ослабнтеля, предсгавлякзцп.о сюбоя кварцевую пластинку с сажхенными на нос полупрюрвчныкк мегаллическкмн полопсами, сблалающиршткчнымк коэффициентами пропускання г Ослабнгюь помещают на Южную щель спекгрографа я фотографируют черег него нсслсду мый спектр, мгла лсйстэующая на бкпоэмульсню онсргня пад кюалей ступенькой булез ксана Н = ггНэ (11.49) 233 „онсна охарактеризовать оптической плотностью почернения.
Эту „личину нвтывыот почернением и обозначают буквой Ь'. ()птическая плотность почераения пропорциональна. Она равна есятнчному логарифму отношения интенсивности гнета, прошедшего через прозрачное иесто эмульсии фотопластинки, к интенсивности вета, пРошедшего чеРез почеРнение фатоэмУльсии: о = !б (!о/)). Основные достоинства фотографической регистрации — документальность «налива, одновременность регистрацин и низкие пределы обнаружения (НО) многих элементов. В автоматизированном варианте этот способ регистрации приобретает новое позитивное дополнение— информативность. Никакими другими методами не удается пока одновременно определять по 400 — 700 линиям до бр †элементов в одной пробе.
Важным дастоинстном этого спогобв является возможность многократной статистической абрвГотки спектрофотогрвмм. Напомним также, что проявление является процессом усиления первоначального фотографического эффекта — образования скрытого изображения Цри этом эффективный квантовый выход, определяемый как отношение числа образовавшихся атомов серебра к числу падающих фотонов, может достигать значения - 10э. Этим объясняетсв высокая чувствительность фотографического процзссв. К основным недостаткам фотозмульсий как приемников излучения в первую очередь относятся нелинейность зависимости почернения от освещенности Е и от времени экспонирования (время освещения фотопластинки) 1, а также влияние нв почернение о ряде других, трудно учитываемых факторов (длина волны падающего излучевия, время проявления, температура п1юявления, химический состав проявителя).
Котле фстографщования на фотопгшстинку таины обраэои нанесены аиегКне ПОЧЕРИСНИЯ ЛГ, ИЭИЕРИВ НГ И Эиаа ГГ, ИОтОРЫЕ ПРОПОРЦИОиаЛЬНЫ Н, Па тачкам находят эависниость я ш ущ; лучше — в логарифмической форме (11ЛО) Кривую фумнции (1!.бб) нааыаают шгракюристичесиой криаод фотсэиульсии, — праитическн лля всех фотоэиульсий она имеет Ячбрааную форму (рис. !1.21). Характеристичесиую кривую обычно раадаляют на несиольио областей. Кривая почернения нике области недодержек АВ плавно переходит в гориэонтальный учасюи, соответствующий уровню вуали пластинки При шютроении кривой почернеиия уровень вуали приникают эа ось абсцисс.
а !Одг га га !Ол Рис.!1.21. Х рэктери чю е крив ь кеул— «фшопэижи; 'АВ - сбл ь едсшрэ ш ВС - сбл с кор- я~ СВ у ск перин'рэ к ВЕ - Йю«э»риэ ции; Сб В = Г - к еффици к тр тиос и еиульс и; уй - псч р- к ье фона (сули) Характеристическая кривая имеет ряд особенностей. Во-первых, логарифмический иэсгнтаб ноево яст сжать шпалу освещен ости. В -вторык, выбор единиц освещение,ти сиаэывается на форме крмвой; переход от одних единиц к другни приводит лишь к сиещекию всей кривой, так как (11.б!) !б аН = !б е -ь !О Н. Поэтому при построении критой асгещенночь ьюжно вырюкеть в любыь удобны единицах, чащ«всего — в «дцницах коэффициента проггускакш~ ступенчатого ослабителя г В-третьих, кривая имеет прямолинейный участок ВС в пред лах которою коэффициент когпрасгносги 234 йи у=сб в= „, (11.521 ,гют Постоянное и максимальное сввчспис. Палому атносигеаыгся ассащев„„,сп, двух спектральных иний в пределах области нормальных пачсрноннй мажет бьгсь найдена нэ иютнашший (Нг2 ди = й — 5; = т(15 И, 15 ИИ = 545~ — г~~, Нт (11.53) Нг ЬИ/ г Нт Величина жстрапаляцин прямогшипгнага участка иа ась абсцисс даст гсличину, навываемую инерцией фатаэмульсии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
