ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фокусирующая оптика из "Техника и практика спектроскопии" Фокусирующая оптика. Как правило, на диспергирующий элемент падает параллельный пучок света, формируемый коллиматорным объективом. Спектр фокусируется камерным объективом, расположенным после диспергирующего элемента. [c.99] К оптике спектральных приборов предъявляются необычные требования. Хроматическая аберрация для большинства спектрографов и монохроматоров не играет большой роли, так как фокусируются монохроматические изображения щели. К разрешающей способности оптики требования довольно высокие. Желательно, чтобы инструментальный контур фокусирующей оптики был существенно уже инструментального контура, определяемого разрешающей способностью диспергирующего элемента и шириной щели. Иначе говоря, диаметр кружка рассеяния, даваемого оптикой, должен быть менее 0,01 мм, т. е. меньше, чем дают обычные фотографические объективы. [c.99] Схема спектрального прибора с простыми менисковыми линзами 5 — щель 1.1 — коплима-торная линза 1 2 — камерная линза В — диспергирующий элемент. [c.99] Проверка оптики осуществляется обычными методами (см., например, [4.1]). Проверять нужно всю оптическую систему, так как исправляются суммарные аберрации и камерного и коллиматорного объектива. Каждый из них по отдельности может обладать значительными аберрациями. Систему нужно проверять в пределах угла наклона лучей, которому соответствует угловая ширина исследуемой области спектра (для монохроматоров — только в пределах угловой высоты щели). Для спектральных приборов с небольшим относительным отверстием условие достаточно малых аберраций оптики обычно удовлетворяется довольно легко. Наблюдаемые иногда недостатки оптики относятся не к ее расчету, а к изготовлению данного экземпляра. [c.99] Так как сейчас спектроскопистам практически не приходится рассчитывать и изготовлять оптику спектральных приборов, то все относящиеся сюда вопросы здесь не излагаются. Желающие с ними ознакомиться могут обратиться к литературе [4.2, 4.3, 4.7 и 1.4]. При необходимости собрать спектральный прибор с относительным отверстием меньше 1 15 можно воспользоваться простыми менисковыми линзами с отношением радиусов кривизны 1 6, Этому отношению соответствует минимум сферической аберрации. Мениски должны располагаться выпуклой стороной к диспергирующему элементу (рис. 4.3). При отсутствии подходящих менисков можно применять соответственно расположенные плоско-выпуклые линзы. Для приборов с большим относительным отверстием годятся хорошие фотографические объективы соответствующих размеров. [c.99] Оптика приборов, предназначенных для видимой области спектра, изготовляется из стекла. В ультрафиолетовой области основным материалом для изготовления линз служит кристаллический кварц. Чтобы уменьшить влияние двойного лучепреломления, линза вырезается из монокристалла кварца перпендикулярно его оптической оси. [c.100] В связи с малой толщиной линзы поглощение кварца здесь играет меньшую роль, чем при изготовлении призмы. Иногда изготовляют ахроматические, обычно кварц-флюоритовые объективы. Были также опыты по применению пары кварц — фтористый литий. [c.100] В некоторых типах приборов для уменьшения сферической и других аберраций кварцевые объективы состоят из двух линз. Изготовляют также линзы с асферической поверхностью. [c.100] Наряду с линзовой оптикой в спектральном приборостроении при-меняштся зеркала. Наиболее часто употребляют сферические зеркала с отражающим слоем из алюминия. Алюминиевые слои специальной обработкой защищают от атмосферных воздействий. Однако при работе с зеркалами надо соблюдать большую осторожность, чтобы не повредить нежной поверхности отражающего слоя. [c.100] идущий к зеркалу, не должен экранироваться диспергирующим элементом, поэтому всегда приходится использовать пучки, составляющие значительный угол наклона с оптической осью зеркала. Кроме того, приходится располагать диспергирующий элемент довольно далеко от зеркала (рис. 4.4). Зеркала обычно дают больше рассеянного света, чем линзы. [c.100] Все это ограничивает применение зеркальной оптики. С другой стороны, она обладает несомненным преимуществом, так как совершенно не вносит хроматической аберрации. Одно и то же зеркало может быть использовано в широкой спектральной области от вакуумной ультрафиолетовой до далекой инфракрасной. Кроме того, при больших относительных отверстиях зеркало дает больший световой поток, чем сложный объектив. Коэффициент отражения хороших зеркал 75—85%. [c.100] В последнее время зеркальная оптика находит все более широкое применение, особенно для светосильных монохроматоров. При больших относительных отверстиях сферические зеркала иногда заменяют внеосевыми параболическими, обеспечивающими лучшее качество изображения. [c.100] Выгодное (а) и невыгодное (б) взаимное расположение объектива коллиматора и диспергирующего элемента Ь — объектив О — диспергирующий элемент. [c.101] Вернуться к основной статье