ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль ошибок измерений в исключении инструментального контура из "Техника и практика спектроскопии" Роль ошибок измерений в исключении инструментального контура. [c.20] Упомянутая выше теорема об однозначности решения уравнений типа (21), (29) приводит к парадоксальному на первый взгляд выводу. Если известен инструментальный контур Р (х) и измерено наблюдаемое на выходе спектрального прибора распределение энергии и (х), то этим полностью определяется распределение энергии ф (х) в изучаемом спектре. [c.20] Это означает, что любым спектральным прибором, включая и небольшой школьный спектроскоп, можно провести сколь угодно детальное изучение спектра. Однако этот вывод противоречит хорошо известной практике, на основании которой мы знаем, что для изучения тонких деталей спектра нужны большие и сложные приборы, обладающие достаточно узким инструментальным контуром. [c.20] Противоречие между правильной теорией и не менее верной практикой объясняется тем, что в нашем теоретическом построении мы молчаливо предположили, будто необходимые для нахождения функции ф (х) величины Р (х) и и (х) известны нам совершенно точно. В действительности обе эти функции могут быть получены лишь в результате экспериментального измерения распределения освещенности в фокальной поверхности прибора. [c.20] Эти измерения всегда содержат ошибки, связанные не только со свойствами и погрешностями измерительного устройства, но и с самой природой измеряемой величины — световой энергии, излучение и поглощение которой носит квантовый характер. Действительно, показания измерительного устройства чаще всего определяются энергией, попавшей на приемник. [c.20] Вопрос о роли случайных ошибок в определении спектрального распределения был строго рассмотрен Л. Халфиным [27]. Здесь мы только покажем, что по мере роста ширины инструментального контура по отношению к ширине контура линии для нахождения последнего, нужно тем точнее знать свертку обоих контуров, чем шире инструментальный контур, или соответственно чем уже контур исследуемой линии. [c.20] Из уравнения (35) следует, что чем уже контур исследуемой спектральной линии, тем меньше отличается свертка двух функций от аппаратной функции прибора и тем большая точность измерения и (х) и Р (х) необходима для получения сведений о контуре исследуемой линии. Таким образом, для получения достаточно полных сведений о распределении энергии в спектре ширина инструментального контура должна быть сравнимой, а еш е лучше малой, по сравнению с шириной исследуемого участка спектра. [c.21] При больших световых потоках основная ошибка измерений связана с погрешностью измерительного устройства. По мере уменьшения величины измеряемого светового потока начинают играть роль ошибки, определяемые квантовым характером излучения. Во многих случаях, в частности для задач, связанных с измерением сверхтонкой структуры спектральных линий, и спектроскопии временного разрешения, именно эти статистические ошибки становятся определяющими. Неопределенность в значении спектральной яркости возрастает с уменьшением спектрального и временного интервала, в котором проводятся измерения, а также при уменьшении самой яркости. [c.21] Эта неопределенность делается наглядной, если мы перейдем к такому малому интервалу АХ, что на него будет приходиться в среднем, скажем, 1 квант в сек. Если вести измерения в течение часа, то будет зарегистрировано около 3600 квантов, что позволит достаточно хорошо определить среднее значение. Однако, проводя измерения на протяжении одной секунды, мы почти с одинаковой вероятностью зарегистрируем О, 1 или 2 кванта, т. е. почти ничего не будем знать об их числе. Это накладывает принципиальное ограничение на точность измерения распределения энергии в спектре. [c.21] Вернуться к основной статье