ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы спектральных приборов из "Спектральные приборы и техника спектроскопии" Спектральные приборы можно классифицировать следующим образом. [c.11] В качестве диспергирующих элементов в спектральных приборах используются призменные системы, дифракционные решетки или интерференционные системы. [c.11] Из спектральных призм чаще всего используются стеклянная равнобедренная призма, кварцевая призма Корню, призмы постоянного угла отклонения (призма Аббе, призма Водсворта), автоколлимационная призма Литрова, сложная призма прямого зрения Амичи. В многопризменных спектральных приборах применяется несколько равнобедренных призм, иногда в сочетании с призмой Аббе. [c.11] Как правило, призмы и система призм располагаются в минимуме угла отклонения, но не исключена возможность вывода отдельных составляющих системы.призм из минимума отклонения. [c.12] Дифракционные решетки используются двух видов плоские и вогнутые. Плоские решетки, используемые в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, имеют 2400, 1200, 600, 300, 200 штрихов на 1 мм. Все они имеют направленную интенсивность и концентрируют свет в определенном порядке спектра. Максимальная концентрация света современных дифракционных решеток составляет около 70—80%. [c.12] В качестве интерференционных систем используются в настоящее время интерферометр Майкельсона и эталон Фабри и Перо. [c.12] Рассмотрим в общем виде работу этих диспергирующих систем. [c.12] Общий угол отклонения 6 получаем как сумму отдельных углов отклонения, т. е. [c.12] Общий угол отклонения является, таким образом, функцией угла падения. [c.13] Угловая дисперсия определяется угловым расстоянием между близкими длинами волн, отнесенными к разности этих длин. Обозначим это отношение —. [c.14] Здесь Dp — тригонометрический множитель призмы с номером р, а углы / jp и г р — углы преломления на первой и второй поверхностях призмы. [c.16] Произведение есть произведение угловых увеличений всех призм, стоящих после призмы с номером р. [c.16] Значительного повышения угловой дисперсии можно достигнуть также за счет вывода призм из минимума отклонения. При наличии только одной призмы вывод ее из минимума отклонения не может дать положительного результата. Дело в том, что при уменьшении угла падения на первую грань призмы тригонометрический множитель в (21) быстро возрастает и, следовательно, возрастает угловая дисперсия одной призмы. Но одновременно растет и угловое увеличение призмы. Рассмотрим это подробнее. [c.17] Отметим также, что в соответствии с (19) и (24) угловое увеличение является также функцией угла падения г , т. е. [c.18] Рассмотрим зависимость (28) с точки зрения возможности увеличения угловой дисперсии за счет изменения i . [c.18] Расчет сделан для 60-градусной призмы и п = 1,5. На этом же рисунке показаны зависимости углового увеличения w и величины угла отклонения 0 от угла падения i для того же частного случая. Минимум отклонения соответствует углу 48,6°. Для наглядности геометрический множитель D нанесен в относительных значениях по отношению к значению Do в минимуме отклонения, т. е. D/Dq. [c.18] Из рис. 7 видно, что при уменьшении угла падения i одинаковым образом возрастают угловая дисперсия и угловое увеличение и не получается фактической выгоды в увеличении дисперсии, так как одновременно возрастает ширина спектральных линий (как изображение входной щели спектрографа). С другой стороны, при увеличении углов падения угловая дисперсия сохраняется на одном уровне, тогда как угловое увеличение систематически уменьшается, т. е. уменьшается ширина спектральных линий. Это обстоятельство говорит о повышенной практической разрешающей способности и может предоставить некоторые выгоды, например при увеличении фокусного расстояния камеры или использовании фотоматериалов с большей разрешающей способностью. [c.18] Поворот призм сделан так, что угол падения луча на третью призму меньше угла падения для минимума отклонения, поэтому Оз (рис. 7) и выражение (29) говорит о значительном повышении угловой дисперсии системы при отсутствии углового увеличения. [c.19] Дифракционные решетки являются диспергирующим устройством, заменяющим во многих случаях призму. Они незаменимы в далеких ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, где неизвестны прозрачные материалы для изготовления призм и преломляющей оптики. Рассмотрим здесь работу плоской дифракционной решетки (вогнутая решетка будет рассмотрена в 19). [c.19] Дифракционная решетка представляет собой систему строго параллельных штрихов — канавок, расположенных па определенном, точно выдержанном расстоянии друг от друга (рис. 9). Современные решетки, как правило, работают на отражение. Они наносятся на стеклянные заготовки, покрытые алюминиевым слоем. Расстояние й между штрихами решетки называется ее постоянной и выдерживается с точностью до 1%. [c.19] Вернуться к основной статье