ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разрешающая сила спектральных приборов из "Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов" Для того чтобы дать способ измерения или вычисления разрешающей способности, нужно уточнить понятие расстояния между двумя еще разрешаемыми линиями. Легко понять, что разрешающая способность спектрального прибора будет как угодно велика, если линии строго монохроматичны и прибор идеален в то.м смысле, что аберрации у него отсутствуют и можно пользоваться законами геометрической оптики (пренебрегая явлениями дифракций на диспергирующем элементе прибора и объективах), а щель прибора может быть выбрана бесконечно узкой. Однако в реальных приборах ни одно из перечисленных условий не выполняется спектральная линия никогда не бывает строго монохроматична, а ширина щели прибора не может быть выбрана как угодно узкой и, кроме того, явления дифракции всегда приводят к расширению изображения линии. Поэтому в фокальной плоскости прибора всякая спектральная линия будет давать уширенное изображение щели с некоторым распределением освещенности внутри этого изображения. Это изображение щели не имеет резких границ, однако на далеком расстоянии от центра линии освещенность мала — ее можно не принимать во внимание. [c.106] Из-за отсутствия резких границ ширину изображения характеризуют шириной на полувысоте под ней понимается расстояние между двумя точками на кривой распределения освещенности в изображении щели, ординаты которых равны половине максимальной освещенности (рис. 20). [c.106] Две близко расположенные спектральные линии дадут две соответствующие им кривые освещенности, и мы наблюдаем некоторый результирующий контур. Распределение освещенности внутри этого контура будет определяться суммированием обеих кривых освещенности (рис. 21). [c.107] Если спектральные линии равноинтенсивны и достаточно далеко удалены друг от друга (рис. 21а), то результирующий контур имеет два отчетливых максимума, и обе линии могут уверенно считаться разрешенными. Если первая линия значительно интенсивнее второй (рис. 216), то вторая линия вызывает лишь небольшое асимметричное расширение у контура первой линии. В этом случае линии не разрешаются. [c.107] Пунктиром обозначены кривые освещенности отдельной спектральной ЛИПИН, сплошной чертой —обший контур. [c.107] ЛИНИЙ степень нх разрешения будет зависеть от соотношения интенсивностей чем ближе между собой интенсивности двух линий, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, тем больше глубина провала между ними. [c.108] Однако в том случае, когда функция распределения освещенности не является кривой типа представленной на рпс. 22, также удобно в качестве меры разрешения выбрать интервал 5Л, на котором две линии равной интенсивности дают такую суммарную кривую освещенности, что глубина провала между максимумами будет равна 0,2 от ординаты максимума (рис. 2 а). [c.109] Следует, однако, иметь в виду, что если две линии удовлетворяют условию Рэлея, то это еще не означает, что они будут реально разрешены прибором. В том случае, когда интенсивности двух таких линий сильно отличаются друг от друга, они л 0гут сливаться в одну даже тогда, когда расстояние между ни 1и больше ок. [c.109] В некоторых случаях линии, находящиеся на расстоянии меньшем Зл,. могут оказаться разрешенными. Для этого нужно только, чтобы точность измерения интенсивностей превышала 20%, Например, при фотоэлектрических методах измерения эта точность может быть доведена до 1% следовательно, минимум, глубина которого превышает 1%, может быть обнаружен, и две ЛИН1Ш, интенсивности которых равны,. могут быть разрешены, если расстояние между их максимумами значительно меньше определенной по Рэлею величины. [c.109] Существенно знать, когда вычисление разрешающей силы по Рэлею может дать правильную оценку реальной разрешающей силы прибора. Для этого необходимо сделать оценку тех допущений, при которых делаются вычисления. Поскольку речь идет о разрешающей способности прибора, а не о разрешении двух реальных линий, можно принять линии идеально монохроматическими. На практике большинство спектральных линий столь узко, что на приборах малой и средней дисперсии изображение щелп не искажается из-за неполной монохроматичности излучения. Только в так называемых приборах высокой разрешающей силы немонохроматичность излучения линии в основном задает ширину изображения. [c.109] Здесь и далее ширина выражена в единицах нормальной щели ). [c.110] НОСТИ в изображении монохроматической линии при различной угловой ширине щели. [c.110] Рэлеевская разрешающая сила является верхним пределом разрешения спектрального прибора, достигаемым, например, в длиннофокусных автоколлимационных спектрографах типа КС-55, а также в больших дифракционных спектрографах. [c.110] Обычно в современных спектральных приборах оптика достаточно хороша и не уменьшает разрешающей способности ниже указанной величины. Если разрешающая сила лимитируется уравнением (4), а не дифракционными явлениями, разрешение можно повысить увеличением линейной дисперсии прибора (например, увеличением фокусного расстояния объектива камеры или применением дополнительной увеличительной системы). [c.111] Вернуться к основной статье