Призмы для инфракрасной области

Инфракрасная (ИК-) спектроскопия — это один из методов оптической спектроскопии. С помощью ИК-спектроскопии определяют строение молекул и вещества в целом, так как в инфракрасной области расположено большинство колебательных и вращательных спектров молекул. Инфракрасная область — это длинноволновая часть спектра с длинами волн от 0,75 до 300 мкм причем часть спектра в интервале длин от 0,75 до 2,5 мкм называют ближней, от 2,5 до 15 мкм — средней и от 15 до 300 мкм — далекой областью. Этому делению соответствуют ИК-спектрометры, определенные оптические материалы, из которых готовят призмы, источники и приемники электромагнитного излучения. [c.185]

В видимой и ультрафиолетовой областях широко применяют как призменные, так и дифракционные спектральные аппараты. В инфракрасной области преимущественно используют призменные приборы. При использовании в этой области дифракционных решеток нельзя допускать перекрытия спектров разных порядков. Для этого можно поставить предварительную призму или светофильтр, которые выделяют только нужный участок спектра, а окончательное разложение излучения в спектр делает решетка. В области вакуумного ультрафиолета применяют главным образом приборы с вогнутыми дифракционными решетками, хотя в области до 1100 — КОО А небольшое применение находят также призменные приборы с оптикой из флюорита или фтористого лития. [c.99]

Иногда из-за ограниченной прозрачности или дисперсии материала не удается охватить всю нужную область спектра. Тогда делают приборы со сменной оптикой. Так инфракрасные спектрофотометры снабжаются набором сменных призм и других оптических деталей, что дает возможность с помощью одного прибора работать по всей ближней инфракрасной области. В приборах с кварцевой оптикой часто имеется сменная стеклянная призма для увеличения дисперсии при работе в видимой области. [c.99]

В монохроматоре используются сменные призмы 8 из стекла, фтористого лития, хлористого натрия и бромистого калия, которые обеспечивают возможность работы во всей ближней инфракрасной области от границы с видимой до 25 мк. В качестве конденсаторов и объектива в монохроматоре и осветительной системе служат алюминированные зеркала. При замене призм необходимо также менять защитные пластинки. [c.307]

Кварцевым спектрофотометром СФ-4 (или СФ-4А) измеряют оптическую плотность или светопропускание и снимают спектры поглощения жидких и твердых прозрачных веществ в диапазоне длин волн 220—1100 ммк, т. е. в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Прибор состоит из а) монохроматора с кварцевой призмой, поворотом которой на выходную щель монохроматора направляется свет желаемой длины волны б) усилителя с отсчетным устройством, с помощью которого измеряется интенсивность монохроматического излучения, прошедшего через кюветы в) стабилизатора напряжения, обеспечивающего стабильность ультрафиолетового светового потока, излучаемого водородной лампой. [c.83]

Для изготовления призм применяют в основном стекло, кварц, флюорит и каменную соль. На рис. 30.2 схематически представлены области их прозрачности, относительные дисперсии. Интенсивными линиями отмечены области наиболее частого применения этих материалов. Из рисунка видно, что кварц чаще используют для работы в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, стекло — в видимой, флюорит — в вакуумной ультрафиолетовой. Дисперсия призмы — способность разлагать свет в спектр — обусловлена изменением показателя преломления вещества, из которого она сделана, с изменением длины волны и угла между преломляющими поверхностями призмы. Вещество наиболее пригодно для этих целей именно в той области, где сильно изменяется показатель преломления, в конце ее рабочей области пропускания. [c.651]

На протяжении веков человеку помогали усилить зрение комбинации стекол, линз, призм. Заглянуть внутрь, в невидимое помогают излучения. Их много — от гамма-квантов. высоких энергий до корпускулярных лучей. Непрозрачности для них практически не существует. Скажем, для лучей нейтрино прозрачен даже земной шар. В инфракрасной области излучений мы увидим, из чего состоит наша кровь. Большая часть тканей человеческого организма прозрачна в диапазоне 12—14 микрон. Внутрь металлов могут заглянуть ультразвук и высокоэнергетические кванты. Список можно продолжать долго... [c.9]

Принято считать, что в радиодиапазоне волны имеют длину от 1 м и более, в микроволновой области около 1 см, в инфракрасной области приблизительно от 800 нм до 1 мм, в области видимого света от 380 до 800 нм, в ультрафиолетовой области примерно от 10 до 380 нм, в области рентгеновского излучения приблизительно от 10 пм до 10 нм и в области гамма-излучения около 10 пм и менее. В инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях длины волн определены при помощи стеклянной призмы или дифракционной решетки (рис. 3.15), а длины волн рентгеновского и гамма-излучения установлены при изучении их дифракции кристаллическими решетками. Полный спектр световых волн (и всех других электромагнитных воли) показан на рис. 19.6 последо- [c.64]

При измерениях поглощения используют способность исследуемого вещества поглощать волны определенной длины, частота которых соответствует частоте молекулярных колебаний испытуемого образца. Прошедшее через образец непоглощенное излучение с помощью призмы раскладывается далее в спектр, на котором видны темные полосы, соответствующие поглощенному образцом излучению. Частота недостающего излучения в этих так называемых полосах поглощения непосредственно соответствует колебательным частотам молекул, поглотивших данное излучение. Таким образом, определить вибрационные частоты молекул в принципе довольно легко, однако необходимые для таких исследований приборы сложны и дороги. Так, например, спектрометр, работающий в близкой инфракрасной области, стоит от 5 до 20 тысяч долларов, а приборов для работы в далекой инфракрасной области (которая, как мы увидим дальше, особенно интересна в связи с изучением природы запаха) до недавнего времени в продаже вообще не было, экспериментаторы должны были конструировать и изготовлять их сами. Начиная с 1961 г. в продажу поступило лишь несколько экземпляров спектрометров, работающих в далекой инфракрасной области, причем модель 1963 г. стоит около 35 тысяч долларов. Это весьма печально и в то же время очень важно, так как объясняет, почему иногда современный исследователь в погоне за финансовой помощью вынужден усмирять свои стремления к знаниям. Таких областей науки, где исследования можно вести в деревянном сарае с прибором, сделанным из сургуча и веревки, осталось очень мало. [c.184]

Рис. 129. Кривые дисперсии для различных материалов, используемых в качестве призм в инфракрасной области

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]

Трехпризменный спектрограф. Трехпризменный стеклянный спектрограф ИСП-51 (рис. 17.4) является универсальным прибором для видимой и ближней инфракрасной областей спектра благодаря сменным камерам и коллиматорам он может являться прибором малой или большой дисперсии, малой или большой светосилы кроме того, специальные приспособления дают возможность производить на этом приборе также и абсорбционный анализ (с этими приспособлениями он носит шифр ИСП-53 — рис. 17.5). Оптическая схема прибора представлена на рис. 17.6. Призмы [c.149]

ИКС-21 и ИКС-22). В средней инфракрасной области применяют несколько сменных призм. В спектрофотометре ик-20 фирмы Карл Цейсс (ГДР) эти призмы смонтированы на одном поворотном столике (рис. 24.3) смена призм производится автоматически поворотом этого столика. [c.200]

По применяемым оптическим материалам, источникам и приемникам излучения инфракрасную область спектра делят на ближнюю, среднюю и дальнюю инфракрасные области. Ближнюю область (0,75—2,7 мк) иногда называют обертонной , исходя из природы наблюдаемых в этой области спектров. Здесь возможно использование материалов, источников и приемников, применяемых в видимой области спектра. Диспергирующим элементом может служить стеклянная призма (обычно флинт Ф1), источником — вольфрамовая лампа накаливания, приемником — фотосопротивление. Средней инфракрасной областью условно можно назвать область 2,7—50 мк, в которой еще возможно использование призм. Дальняя инфракрасная область протирается от 0,05 до 2,5 мм, перекрываясь с областью ультракоротких радиоволн. [c.260]

В инфракрасной области спектра работа проводилась на однолучевом спектрофотометре ИКС-12 с призмой из хлористого натрия. Спектры снимались без растворителя при толщине слоя образца -0,054 или 0,104 мм. Исследовались следующие, фракции (в °С) 168—171 17-1—174 174—176,5 176,5—179 189,2-192,0 192—195 195—200 (рис. 1, 2). [c.157]

Наиболее часто используемыми жидкостями, удовлетворяющими указанным требованиям, являются четыреххлористый углерод, хлороформ и сероуглерод. Хлороформ обладает лучшей растворяющей способностью, в то время как два других растворителя более прозрачны в инфракрасной области спектра. С четыреххлористым углеродом очень удобно работать в области 1300— 3800 используя призму из фтористого кальция, а с серо- [c.162]

Спектрофотометр дает возможность выделить волны света одной длины или очень узкого участка спектра (50 А или менее). Этот прибор обычно более совершенен, но и дороже, чем фотоколориметр. Большинство спектрофотометров снабжено диф(] ракционными решетками или призмами, соответствующими источниками света и имеет щели для выделения узких участков в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. В некоторых приборах используется прерывистый пучок света, как, например , ртутная дуга, и светофильтры для выделения [c.174]

Измерение показателей преломления методом полой призмы в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра [c.129]

Метод предельного угла, являющийся важнейшим способом измерения показателей преломления в видимой области спектра, за ее границами применяется реже других методов. Одна из причин этого заключается в трудности подыскания материалов для изготовления измерительных призм, полусфер или пластинок (в методе Видемана), которые должны быть не только прозрачными в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, но и более сильно преломляющими, чем исследуемое вещество. В ультрафиолетовой области для этой цели используется кварц, имеющий, к сожалению, не очень высокий показатель преломления и поэтому далеко не всегда пригодный. [c.143]

Измерения в инфракрасной области с помощью призмы из sJ. [c.127]

Монохроматизация света в данном приборе достигается с помощью кварцевой диспергирующей призмы, от которой пучок света попадает на щель, имеющую пере.менную величину и обеспечивающую дополнительную монохроматизацию. Поскольку вся оптика в спектрофотометре сделана из кварца, то возможно изучать спектры поглощения веществ не только в видимой, но также в ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях спектра. Эти измерения можно проводить в интервале от 220 до И00 лшк. [c.96]

В заключение остановимся на использовании для целей регистрирующей фотометрии пламени спектрографа ИСП-51 в комбинации с фотоэлектрической приставкой ФЭП-1. Для работы в видимой части спектра это, вероятно, наиболее совершенный прибор из доступных в настоящее время особенно пригодный для определения элементов со сложными молекулярными спектрами, какими являются спектры редкоземельных элементов . Прибор позволяет записывать спектры элементов с излучением в области 400—670 ммк. Для использования с целью определения щелочных металлов К, Rb, s необходимо заменить фотоумножитель ФЭУ-17 на фотоумножитель, чувствительный к инфракрасной части спектра, например ФЭУ-22, и изменить расположение призм в приборе чтобы сделать доступной для сканирования инфракрасную область спектра. Необходимо также увеличение скорости сканирования спектра, что достигается изменением конструкции механизма передачи от мотора к барабану вращения призм или установкой внешнего мотора с редуктором. [c.156]

Монокристаллы твердого раствора бромида и иодида таллия, характеризующиеся широкой областью пропускания инфракрасного излучения, применяют для изготовления линз, призм н кювет оптических приборов, работающих в инфракрасной области спектра. [c.186]

Нет ни одного вещества, которое имеет хорошую дисперсию и прозрачно во всей ближней инфракрасной области. Поэтому для разных участков применяют разные материалы, В самой близкой инфракрасной области примерно до 3 мк обычно используют оптические стекла. В области длин волн до 5,5 мк применяют фтористый литий, который имеет большую дисперсию. Затем используют хлористый натрий (до 15 мк) и бромистый калий (до 25 мк). Находят применение и другие материалы — флюорит, кварц и т. д. В далекой инфракрасной области прозрачные материалы очень редки, применяют бромистый и йодистый цезий, но хорошие призмы из этих материалов пока мало доступны и редко используются в спектральных приборах. [c.94]

Приборы, применяемые для инфракрасной спектроскопии. В исчерпывающем обзоре Вильямса [481 описан ряд приборов для получения спектров в инфракрасной области, а также изложены общие методические положения. В обзоре Шеппарда [391 содержится описание более поздних усовершенствований. Поэтому здесь приборы подробно не рассматриваются. Обычно инфракрасный спектр получается пзггем пропускания через вещество излучения горячего тела с последующим -изучением прошедшей энергии для определения той ее части, которая поглощается веществом. На рис. 1 приведена простая схема типового однолучевого регистрирующего инфракрасного спектрофотометра. Он состоит из источника радиации, чаще всего раскаленного штифта из окислов металлов или карбида кремния, нагреваемого электрическим током. Сферическим зеркалом излучение фокусируется на входную щель 3 , впереди которой устанавливается кювета, содержащая вещество. Коллиматорное зеркало делает пучок параллельным, после чего он дважды проходит через призму назад на [c.313]

По методу [58] ПО мл топлива окисляют в стеклянном стакане с обратным холодильником (прибор ГОСТ 20449—75) этапами по 6 ч (всего 24 ч). После каждого этапа определяют оптическую плотность топлива (прибор ФЭК-М) и снимают его спектр в инфракрасной области на приборе UR-20 в кюветах с толщиной слоя топлива < = 0,4 мм при следующих условиях скорость сканирования 160 см /мин, щелевая программа 4, призма Na l и LiF. По окончании испытания (через 24 ч) анализируют топливо по тем же показателям, определяя дополнительно и другие (содержание смолы, кислотность и т. д. можно все эти показатели определять и по мере окисления топлива по этапам). Примерные кинетические кривые окисления очищенных топлив и ИК-спектры окисленного топлива показаны на рис. 30. [c.92]

Монохроматоры. Для разложения сложного лучистого потока на его монохроматические составляющие используют приборы, называемые монохроматорами. Их применяют во всех оптических областях спектра от вакуумного ультрафиолета до далекой инфракрасной области. Основным элементом монохроматора является диспер-гирующа5 система в виде призмы или дифракционной решетки. [c.54]

Для снятия ИК-спектров в ближней инфракрасной области можно модифицировать обычные инфракрасные спектрофотометры, заменив в них призму ЫаС1/КВг на призму из плавленного оксида кремния, кварца, фтористого лития или кальция и добавив более чувствительный детектор. Многие промышленные УФ-ВИ-спектро-фотометры сконструированы таким образом, что позволяют исследовать и ближнюю инфракрасную область. [c.260]

Другой важной серией спектрофотометров являются самопишущие приборы Кери. Имеются четыре модели таких приборов, различающиеся по деталям конструкции и то работе. Наиболее универсальной является модель 14, которая (Покрывает диапазон длин волн 186—2600 лш/с. В ней используется двойной монохроматор с одной призмой и одной дифракционной решеткой. Прибор снабжен лампой накаливания и дуговой водородной лампой, а также фотоумножителем и фотоэлементами из сульфида свинца (для инфракрасной области). Имеется возможность предварительной установки на нуль в 44 течках по всей шкале длин волн прибора. [c.49]

Для работы в инфракрасной области спектра призма, материалы кювет, а также вся оптическая система ИК-спектрофотометра изготовляются из кристаллов КаС1, КВг или 1л , Эти материалы прозрачны для инфракрасного излучения. [c.102]

Сомнения, касающиеся структуры молекулы, были связаны в основном с неполнотой спектральных данных [1485, 2653]. В связи с этим Лонг, Мерфи и Вильямс [2640] и Рикс [3446] повторили исследование инфракрасного спектра поглощения и спектра комбинационного рассеяния СзОг. Авторы работы [2640] уделили особое внимание процессу получения и очистки исследуемых препаратов. Спектр комбинационного рассеяния жидкости регистрировался на фотоэлектрическом спектрометре с двумя призмами. Точность определения длин волн линий комбинационного рассеяния составляла +3 см . Инфракрасный спектр газообразной недокиси углерода в области от 275 до 4600 регистрировался в работе 12640] на спектрометре Перкин — Эльмера. Авторы [2640] снимали спектр поглощения различных фракций СзОг на разных этапах очистки, что позволило им уловить изменения в спектре, обусловленные наличием загрязнений. Выполненный авторами работы [2640] детальный анализ наблюдаемых спектров и сравнение со спектрами, полученными в предыдущих работах [1485, 2653], а также расчет силовых постоянных СзОг позволил выбрать основные частоты молекулы и дать интерпретацию инфракрасных полос и спектра комбинационного рассеяния на основе предположения о том, что молекула СзОг линейная и принадлежит к точечной группе симметрии 0 2. При этом оказалось необходимым постулировать существование активной в инфракрасном спектре частоты = 198 см . Исследуя спектры различных соединений в далекой инфракрасной области, О Лоан [3133] действительно нашел эту частоту в спектре СзОг, что явилось подтверждением правильности отнесения частот СзОг, предложенного в работе [2640]. [c.457]

Видимая и ближняя инфракрасная области спектра. Здесь для прозрачных оптических деталей применяют оптическое стекло, для призм и флинтовых линз — стекло ТФ1 и ТФЗ, реже Ф1 и ФЗ, для остальных деталей — стекло К8, наиболее прозрачный и дешевый сорт, хорошо полирующийся и устойчивый против налетов. Из металлических покрытий наиболее высоким коэффициентом отражения обладает серебро, нанесенное испарением в вакууме или (реже) методом катодного распыления серебряные покрытия, полученные химическим путем из раствора, имеют более низкий коэффициент отражения. Однако серебро очень легко поддается воздействию газов и влаги, содержащихся в атмосферном воздухе и снижает коэффициент отражения в течение первых же дней. Хороший защитный слой на серебре можно получить, испаряя на него в вакууме очень тонкий слой алюминия в атмосферном воздухе такой слой полностью окисляется, образуя совершенно прозрачную пленку А12О3 толщиной порядка 10— 20 А. В этой области спектра серебро обладает небольшим поглощением. При коэффициенте отражения > 75% величина [c.130]

В аналогичном приборе SPM-1 фирмы Zeiss применена установка Водсворта, обеспечивающая постоянное отклонение. Оптическая схема прибора показана на рис. 4.17, в. Прибор снабжен сменными призмами из плавленого кварца, тяжелого флинта, фтористого лития, а та же Na I, КВг, KRS-5 (Т1Вг—T1J). Щелочно-галогенные призмы предназначены для работы в инфракрасной области. Выходная щель монохроматора изогнута. Фокусное расстояние обоих зеркал 352 мм, диаметр 53 мм. [c.108]

Метод призмы сохраняет значение одного из основных способов измерения показателей преломления и в невидимых областях спектра. Однако визуальные наблюдения на обычных гониометрах могут производиться лишь в непосредственно примыкающих к видимому спектру узких участках ультрафиолетовой и инфракрасной областей путем применения флюоресцентных окуляров [33] и трубок для трансформации изображения [34]. Пригодных для работы лалеко за пределами видимой области универсальных гониометров не выпускают, и приходится создавать в каждом случае особые установки, характеризующиеся использованием специальной оптики (чаще всего зеркальной), не дающей хроматической аберрации в широком интервале длин волн, и применением объективной (в ультрафиолете — фотографической) регистрации. Наиболее выгодный при визуальных измерениях способ наименьшего отклонения за пределами видимого спектра связан с техническими затруднениями, и ему обычно предпочитают различные варианты установки призм с постоянным углом падения. Отсылая читателя для первоначального ознакомления с методами измерения показателей преломления твердых тел к обзору Н. Ф. Тимофеевой [32], мы ограничимся краткой характеристикой нескольких типичных работ по исследованию жидкостей методом полой приз.мы в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. [c.129]

Для работы с жидкостями методом предельного угла в инфракрасной области употреблялись блоки из двух призм с прослойкой жидкости между ними, подобные блокам описываемых в IX главе рефрактометров Аббе. В близкой инфракрасной области (до 2,7 ж/с) использовались стеклянные призмьи [11], в более длинноволновой (до 6 мк) — призмы из трехсернистого мышьяка [12], имеющего очень высокий показатель преломления. В последней из упомянутых работ поворотный призменный блок устанавливался с системой зеркал перед входной щелью обычного инфракрасного призменного спектрометра типа Перкин— Эльмер 12С и точность измерений составляла З-Ю . [c.143]