ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектральные приборы из "Методы спектрального анализа" На рис. 2.1 показана типичная блок-схема установки для спектрального анализа, состоящая из следующих основных компонентов J — источник света 2 — атомизатор 3 — спектральный прибор 4 — детектор (приемник) излучения 5 — регистрирующее устройство. (В атомно-эмиссионном методе, в котором используются высокотемпературные атомизаторы, они являются одновременно и источниками света (см. рис. 2.1,5).) В атомно-флуоресцентном методе источник света располагается, под углом 90° к оптической осн спектрального прибора (см. рис. 2.1, В). В настоящей главе описаны спектральные приборы, методы освещения щели, а также приемники излучения. [c.17] Для осуществления такой процедуры при помощи одного объектива необходимо, чтобы все монохроматические составляющие образовывали бы параллельные пучки. Это возможно, если нераз-ложенное излучение падает на диспергирующий элемент также параллельным пучком. В противном случае излучение одной и той же длины волны будет выходить из диспергирующего эле- мента под различными углами. [c.18] Параллельный пучок неразложенного излучения формируют при помощи коллиматора, который состоит из объектива и узкой щели, имеющей высоту от 1 до 10 мм и ширину от 0,001 до 4 мм. Значение высоты и ширины щели выбирается в зависимости от поставленной задачи и часто определяется конструкционными особенностями самого спектрального прибора. [c.18] ТЦель располагается в фокальной плоскости объектива коллиматора, на его оптической оси. При освещении щели светом от источника излучения из объектива коллиматора выходит параллельный пучок света от каждой точки щели. Сама щель должна быть определенным образом ориентирована по отношению к диспергирующему элементу. Так, при использовании в качестве диспергирующего элемента призмы высота (длина) щели должна быть параллельна преломляющему ребру, а при использовании дифракционной решетки (см. ниже) — штрихам решетки. Такое расположение дает паилучшее качество изображения спектра. [c.18] Свет от источника излучения проходит через щель, объективом коллиматора преобразуется в паралсльный пучок и после прохождения диспергирующего элемента трансформируется в совокупность монохроматических составляющих, каждая из которых объ-ектипном камеры фокусируется на фокальную плоскость. Следовательно, щель можно рассматривать как источник света для всего прибора, и в фокальной плоскости формируется совокупность монохроматических изображений щели. Эта совокупность и называется спектром. [c.18] На рис. 2.2 представлена принципиальная оптическая схема спектрального прибора. В зависимости от материала, из которого изготовлены оптические детали, такой прибор будет работать в. той области спектра, где эти материалы прозрачны. Например, стекло прозрачно в видимой области спектра, кварц — в видимой и ультрафиолетовой областях. [c.19] Бесконечно узкая щель, однако, не дает бесконечно узкого изображения в фокальной плоскости, даже если в качестве источника излучения использовать строго монохроматическое излучение. Это может быть объяснено явлениями дифракции, имеющими место на краях объективов, призмы, щели, любых диафрагм, находящихся в приборе, которые ограничивают проходящие пучки излучения. Каждому прибору соответствует свой суммарный эффект, т. е. каждый прибор по-своему уширяет строго монохроматическую линию. [c.20] Поэтому при бесконечно узкой входной щели и строго монохроматическом излучении, падающем на нее, в фокальной плоскости получаются линии конечной ширины, которые имеют свой контур. Функция, описывающая этот контур, называется аппаратной функцией прибора, или инструментальным контуром, а ширина этой функции на половине ее высоты называется шириной аппаратной функции, т. е. это ширина спектральной линии, меньше которой не может быть получена с помощью данного прибора строго монохроматическая линия при бесконечно узкой щели. [c.20] Следует подчеркнуть, что аппаратная функция представляет собой распределение энергии монохроматического изображения в направлении фокальной плоскости, длина же волны во всех точках этого распределения одна и та же. [c.20] Найдем, как связана ширина входной щели и параметры прибора в том случае, когда геометрическая ширина щели в фокальной плоскости становится равной дифракционной, т. е. ширине, которая обусловлена только параметрами прибора и не будет уменьшаться при дальнейшем уменьшении ширины входной щели. Рассмотрим рис. 2.3. Пусть АВ — фокальная плоскость, СО — диаметр объектива, фокусирующего монохроматические изображения на фокальную плоскость. Кривая на АВ представляет дифракционную картину при дифракции на отверстии СО монохроматической линии. Эта кривая имеет центральный максимум и ряд максимумов и минимумов в направлении линии АВ. [c.20] Вернуться к основной статье