ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение разрешающей способности спектрального прибора с дифракционной решеткой из "Спектральные приборы и техника спектроскопии" Цель работы изучить некоторые методы определения разрешающей способности спектрального прибора и произвести измерения разрешающей способности. [c.99] Работа может быть выполнена на любом дифракционном приборе. В данном случае она выполняется на автоколлимационной установке, представляющей собой сочетание камеры УФ-85 (УФ-90) с решеткой описание установки дано в 15. [c.99] Понятие разрешающей способности для определения теоретического разрешения двух близких спектральных линий равной интенсивности, основанное на критерии Релея, одинаково для призменных и дифракционных приборов ( 12). [c.99] Из формулы (111) видно, что ширина спектральной линии пропорциональна длине волны нри прочих равных условиях. Угловое расстояние между разрешенными линиями в красной части спектра больше, чем в синей. Линейная ширина спектральной линии пропорциональна фокусному расстоянию /г. Кроме того, остаточные аберрации линзы или зеркала, имеющие в общем постоянную величину, для более коротких длин волн приобретают увеличенное значение. Это связано с критерием Релея для качества изображения, который допускает искажение фронта волны на доли к. Таким образом, линза, удовлетворительная для одной длины волны, может обнаружить заметное снижение четкости изображения для другой. Для большинства проектирующих систем остаточные аберрации в значительной степени возрастают к краям объектива, поэтому четкость изображения часто улучшается при диафрагмировании. Однако если основное значение для качества линий играет явление дифракции в приборе, то диафрагмирование может ухудшить дело, так как ширина линии в этом случае обратно пропорциональна диаметру объектива или размерам действующего отверстия прибора. Все эти соображения надо иметь в виду при исследовании разрешающей способности прибора. [c.100] Качество изображения спектральных приборов оценивается обычно по разрешению определенной группы линий в спектре железа при фотографировании спектра на фотопластинку для спектрографа или при визуальном наблюдении линий — для спектроскопа. В этих случаях определяется реальная разрешающая способность данного прибора совместно с фотопластинкой или глазом. [c.100] Целесообразно и удобно для определения разрешающей способности использовать одну спектральную линию, которую можно получить двойной с изменяемой величиной раздвоения с помощью какого-либо поляризационного приспособления. [c.101] Рассматривание картины должно производиться при таком увеличении, которое с запасом перекрывает возможности углового разрешения глаза. [c.101] Приспособление для контроля разрешающей способности представляет собой трубку, укрепленную на специальном штативе, который устанавливается со стороны кассетной части прибора (рис. 60). [c.101] Общее увеличение оптической системы 35х, поэтому возможности глаза здесь не лимитируют контроль разрешаемых линий. Поверхность должна находиться в фокальной плоскости микрообъектива О1 (8x0,2) с фокусным расстоянием /1 = 18,2 мм. Призма Волластона работает при этом в параллельных пучках. После призмы выходят два луча, поляризованные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и разведенные на определенные угловое расстояние б, зависящее от угла ю призмы (рис. 63). [c.101] При повороте призмы вокруг горизонтальной оси эти два луча вращаются один относительно другого. [c.102] Собирательная линза 0 фокусирует лучи в фокальную плоскость окуляра О3. В окуляр О3 виден некоторый участок спектра, в котором можно наблюдать взаимное перемещение линий при вращении призмы. [c.103] на котором укреплена призма, должен иметь угловой отсчет. По углу а поворота призмы Волластона можно определить А/, а следовательно, и разрешающую способность прибора, если А/ перевести в длины волн. Для пересчета углов поворота а в линейное смещение А/ можно построить градуировочную кривую, зная фокусное расстояние объектива О2 и угол б раздвоения луча призмой (рис. 63). Пример подобной градуировки приведен на рис. 65. [c.103] Вышеописанный метод следует использовать и в работе по исследованию копий решеток ( 20). [c.103] Основной задачей является расчет предельного угла раздвоения б и собственного угла гю призмы Волластона (рис. 63). Расчет проводим для зеленой линии кадмия С(11 5086 А. Пусть возможные пределы определяемой разрешающей способности лежат в интервале 12 ООО—120 ООО. [c.103] Такое расстояние соответствует разрешимому спектральному интервалу. [c.104] Смещение А/ оптической системой переносится из плоскости FjFa в фокальную плоскость поляризационного приспособления с линейным увеличением v. Если объектив 0 имеет / = 18,2 мм, а линза О2 —/ = 120 мм, то и = 6,6. [c.104] Устройство поляризационного приспособления показано в разрезе на рис. 66. Призма Волластона 1 крепится в оправе 2. Оправа вставлена во внутреннюю трубку 6 и зажимается резьбовым патроном 12. Для поворота оправы с призмой Волластона во внутренней трубе сделан паз. На трубку надевается барабанчик 8 с нониусом. Винт 13 проходит через отверстие барабанчика, входит в паз и завинчивается в оправу призмы. Шкала 9 крепится в трубе тремя винтами 11. Барабанчик с нониусом свободно сидит на трубе, а его смещение вдоль трубы ограничивается с одной стороны шкалой, а с другой — гайкой 7. Оправа 3 с добавочной линзой завинчивается в трубу до упора. В тубусе со стороны окуляра 4 сделан пропил, сверху надевается кольцо 5 с винтом и гайкой. Микрообъектив 10 завинчивается в резьбовой патрон. Трубка укреплена на штативе биологического микроскопа, который повернут на 90° ак, чтобы ось его тубуса была расположена горизонтально (см. рис. 53). [c.104] Штатив микроскопа позволяет производить плавную фокусировку трубки на спектральную линию. [c.104] Работа заключается в измерении разрешающей способности прибора с плоской решеткой, работающей в автоколлимационной схеме. [c.106] Вернуться к основной статье