Длина волны и ограничения при дифракционных

Одним из недостатков фурье-спектрометрии является потребность в очень точных, а поэтому дорогостоящих деталях интерферометров например, наклон подвижного зеркала в процессе сканирования не должен изменяться больще чем на половину длины волны [34]. Для преобразования интерферограммы необходима также ЭВМ, и трудности с обслуживанием в случае неисправности могут создавать препятствия в работе для спектроскопистов, привыкших к диспергирующим спектрофотометрам. Спектральный интервал, хотя и достаточный, ограничен обычной областью (400 — 3800 см ), и из-за понижения эффективности светоделителя работа прибора ухудшается (т. е. увеличиваются щумы) вблизи пределов этого интервала. Различные спектральные области требуют различных светоделителей. Интерференционный спектрофотометр всегда сканирует полный спектр, и на каждую длину волны затрачивается одинаковое время в дифракционном спектрофотометре использование замедлителя скорости позволяет сканировать быстрее или пропускать те области спектра, которые не представляют интереса или где поглощение отсутствует. Ложный электрический сигнал или пропущенная точка может оказать заметное влияние на спектр, что проявляется в виде искажения контуров полос или потери разрешения. Если отсутствует необходимая оптическая или электрическая фильтрация [46], то при интегральном преобразовании (свертке) может возникнуть ложное спектральное поглощение (в английской терминологии aliasing или folding ). В монографии Гриффитса [36] имеется хорошее обсуждение ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье (см. также [I, 10, И, 14, 75]). [c.44]

Преимущества спектрометра с преобразованием Адамара (СПА) включают достоинства мультиплекса, т. е. гораздо более высокое пропускание по энергии, чем у дифракционного спектрометра (численно в /n/2 раз), одновременную фиксацию всех длин волн, в том числе и интересующих исследователя, и использование хорошо разработанной техники сканирующих спектрофотометров. Недостатками СПА являются необходимость применения ЭВМ для декодирования данных, ошибки в кодировании, возникающие из-за оптических аберраций, и отсутствие контроля за температурой маски. Кроме того, эффективность дифракционной решетки высока только в относительно ограниченном интервале, поэтому охват полного спектра практически невозможен. [c.37]

Преимущество призменных монохроматоров заключается в их большей простоте по сравнению с дифракционными. Недостатками призменных монохроматоров являются ограниченное разрешение, его зависимость от длины волны и чувствительность дисперсии к изменению температуры. Призмы также искривляют изображение прямой входной щели в фокальной плоскости выходной щели, причем кривизна проекции щели в виде сегмента параболы зависит от длины волны. Для компенсации этого эффекта, который может быть основной причиной, ограничивающей реальное разрешение спектрофотометра, одну из щелей (или обе) обычно искривляют [79]. [c.27]

В отличие от призменных спектров, у которых шкала длин волн неравномерна, дифракционные спектры имеют равномерную шкалу, иначе говоря, их линейная дисперсия не зависит от длины волны. Если для работы в различных областях спектра требуются призмы из различных материалов, то отражательная дифракционная решетка пригодна для работы во всех областях спектра. Ограничение ее применимости кладет выбор материала для коллиматорного и камерного объектива, которые должны быть прозрачны во всей исследуемой области спектра, что не всегда возможно. В этом случае в качестве объективов применяются сферические зеркала. [c.51]

В спектрометре на месте фотопластинки имеется вторая узкая щель, позволяющая выделять из всего диспергированного призмой излучения участок строго ограниченных длин волн. При повороте призмы или дифракционной решетки различные участки спектра проецируются на внутреннюю сторону этой щели, благодаря чему из всего спектра выделяется определенная линия. Подходящий фотоэлемент превращает энергию излучения в электрическое напряжение, величина которого служит основанием для всех последующих выводов. Обычно диспергирующую часть (без приемника излучения) часто называют монохроматором. [c.190]

Здесь же приведены расчетные данные угловой ширины 0д индикатрис для дифракционно-ограниченных оптических систем СВИД. Угловой размер такой индикатрисы определяется только длиной волны Х и диаметром входного зрачка Дев- [c.647]

В оптической системе собирается свет пламени и выделяется нужная длина волны. Лучшим средством достижения этого является монохроматор. В видимой и ультрафиолетовой областях спектра могут применяться и призменные приборы и дифракционные решетки, но не всегда при этом оправдывается стоимость -аппаратуры, например если определяются натрий и калий. Поэтому было разработано много приборов, использующих оптические фильтры. Однако какой бы прибор ни использовался, задачей системы является выделение нужного излучения из общего света испускаемого пламенем. Полная радиация пламени включает в себя общую эмиссию фона сплошной радиации, а также линии или полосы, образуемые всеми компонентами пробы. Неизбежно диапазон длин волн, пропускаемых фильтром, больше, чем проходящий через выходную щель монохроматора, и становится очевидным, что фильтр будет весьма неэффективен для выделения любой одной линии из многих других, близко расположенных. Кроме того, если уровень непрерывного излучения высок, через фильтр будет проходить значительно большая часть фоновой радиации, чем через монохроматор. Это само по себе налагает на прибор в целом жесткие ограничения чувствительности. Поэтому приборы, снабженные фильтрами, обычно приспособлены к холодным пламенам и используются только для простых проб, содержащих несколько элементов, например для определения натрия в природных водах. [c.190]

Известно, чт(1 чем больше размеры решетки кристалла при неизменной ее постоянной, тем резче выражены интерференционные максимумы. Подобно этому ограниченность пространственной решетки реального кристалла сказывается на резкости интерференционных максимумов интенсивности рассеянных им рентгеновских лучей. Ввиду того, что длина волны применяемых рентгеновских лучей имеет порядок 0,1 нм, дополнительный эффект дифракционного расширения максимумов начинает заметно проявляться прн pa i-мерах кристалликов меньше 0,1 мкм, причем в соответствии с формулой Шер-рера [c.307]

Все ИК-анализаторы имеют источник излучения, кювету для образца, приемник излучения и одну из перечисленных систем ограничения диапазона длин волн. Анализаторы без диспергирующего элемента не имеют ни призмы, ни дифракционной решетки для выделения рабочего участка спектра. К ним не относятся и приборы, использующие интерференционный принцип, такие, как интерферометры и интерференционные узкополосные фильтры. Существуют три разновидности анализаторов, не имеющих диспергирующих элементов [c.228]

На рис. 17 приведена схема заводского проточного анализатора, который больше всех остальных анализаторов напоминает лабораторный спектрометр. Этот анализатор представляет собой упрощенный однолучевой сканирующий спектрометр, работающий в ограниченном интервале длин волн и с минимальным числом регулировок. Излучение, идущее от источника 5, модулируется прерывателем С, разлагается в спектр дифракционной решеткой д и попадает на приемник излучения О, в качестве которого служит термопара. М —— последовательно расположенные сферические зеркала. Сканирование спектра осуществляется поворотом дифракционной решетки с помощью кулачка и передающего рычага. Постоянство /о обеспечивается запрограммированным раскрытием щелей, что также осуществляется с помощью кулачка специального профиля. Оба кулачка 17 [c.259]

Приведенный пример иллюстрирует ограничения в определении структуры, которые существуют даже при наличии совершенных дифракционных данных. На опыте же длина волны используемого излучения ограничивает доступную область обратной решетки значениями ISI 2/Х. [c.368]

Оборудование, необходимое для работы в этой ооласги сисл1ра, пока недоступно для серийных анализов. (Обычное спектральное оборудование, предназначенное для исследований в УФ-, видимой и ближней ИК-областях спектра, пригодно только для работы в области длин волн 180 нм. Поэтому метод определелия воды с помощью спектрофотометрии в дальней УФ-области спектра имеет ограниченное применение.) Тем не менее, можно рассчитывать, что в этой области будет достигнут определенный прогресс и мало распространенные в настоящее время приборы в будущем станут стандартным оборудованием. В настоящее время японские исследователи работают над созданием оптики для излучения с длиной волны 100 нм, а также меньше 10 нм [92 ]. Космические исследования в значительной степени стимулировали развитие аналогичных работ и в США. Усовершенствованне вогнутых и плоских дифракционных решеток, а также исследование инертных газов как в качестве компонентов верхних слоев атмосферы, так и в качестве среды для вакуумной спектроскопии позволило получить сведения, необходимые для разработки таких приборов. [c.372]

Упомянутые здесь методы определения структуры до сих пор ие привели к особенно точным значениям электронной плотности, длин связей и валентных углов. Дело в том, что картина распределения электронной плотности показывает ложные подробности 1из-за обрыва ряда Фурье. Если структурные амплитуды F hkl) измерялись с помощью излучения с длиной волны X, то семейства плоскостей с dряда Фурье оказываются исключенными члены с межплоскостным расстоянием, меньщим, чем Х/2. Влияние этого обстоятельства на картину распределения электронной плотности вполне аналогично влиянию ограниченной разрешающей силы на образование изобра-)жения в микроскопе атомы видны в окружении дифракционных колец поочередно положительной и отрицательной электронной плотности, которые маскируют все подробности и смещают соседние максимумы. Один из методов исправления заключается в том, что рассчитывается не электронная плотность, а разность между последней и теоретической плотностью, получаемой суперпозицией плотностей изолированных атомо В в таких положениях, при которых эта разность минимальна. В качестве теоретических в индивидуальных атомах принимаются плотности, получаемые при приближенном рещении волнового уравнения. Поэтому разность плотностей можно использовать для уточнения атомных координат путем устранения ошибок, связанных с ограниченностью ряда окончательная картина должна обнаружить любые детали, не включенные в теоретическое распределение (например, атомы водорода). Другой метод увеличения точности, который можно более легко запрограммировать для вычислительных машин, заключается в систематической вариации атомных координат так, чтобы была минимальной величина типа [c.184]

Для электронного пучка, ускоренного с помощью легко пол уча емой разности потенциалов порядка 40 ке, длина волны составляет около 0,06 А. Эта волна короче, чем волны рентгеновских лучей, обычно применяемых при дифракционных исследованиях. Но такая величина еще не выходит за пределы применимости. Со времени открытия дифракции электронов пучки электронов широко использовались для иззгчения газов и паров. Электронные пучки применяли для получения прямого изображения малых объектов, а в некоторых случаях даже больших молекул и определенных кристаллических решеток методом электронной микроскопии. Эти исследования, однако, выходят эа пределы темы данной главы. При дифракционных исследованиях кристалла можно получить очень ценную информацию, но полная количественная цитерпретация связана со многими трудностями и ограничениями, которые препятствуют широкому использованию этого метода. [c.57]

В этих условиях на индексы дифракции— целые числа р, д, г, входящие в условия Лауэ, — не накладывалось почти никаких ограничений существовал лишь верхний предел, зависящий от соотношения между длиной волны и размерами ячейки кристалла. В действительности в структуре могут быть дополнительные трансляции в чистом виде (в случае непримитивности ячейки Бравэ), а также дополнительные переносы в сочетании с вращениями и отражениями (при наличии винтовых осей и плоскостей скользящего отражения). Эти дополнительные трансляции и переносы вносят существенные изменения в дифракционную картину они приводят к исчезновению определенной части дифракционных лучей. Выявление таких погасаний дифракции с индексами р, д, г, подчиняющимися определенному закону, позволяет поэтому осветить вопрос о пространственной группе симметрии кристалла. [c.259]

Как указывает само название, спектрофотометр — это прибор для измерения интенсивности света различной длины волн, прошедшего (или отраженного) через раствор или другую среду. Он состоит в основном из монохроматора (призменного или с дифракционной решеткой для получения монохроматического света ), одной или нескольких кювет для анализируемого раствора и раствора сравнения и фотометрического устройства для субъективного или объективного измерения интенсивности прошедшего (через раствор) света. Вместо монохроматора можно применять светофильтры для выделения более или менее узкого участка длин волн источника с непрерывным светом. Такие приборы называютфильтрофотометрами. Иногда для получения монохроматического света применяется ртутная дуга с соответствующим фильтром выбор длины волны, конечно, ограничен. [c.90]

В некоторых отношениях эти ограничения прямо противоположны ограничениям, которые были обсуждены выше для методов дифракции нейтронов. Проникающая способность электронов невелика. Пучок электронов с энергией 50 кв проникает только через сотню1 атомных плоскостей, после чего он исчезает вследствие неупругого рассеяния. Это значит, что данный метод очень сильно ограничен и применим лишь для изучения поверхностных слоев кристалла или исключительно малых кристаллических тел. Все же упругое рассеяние, которое вызывает явление дифракции электронов, значительно больше (пр Имерно в 10 раз), чем соответствующее рассеяние рентгеновских лучей, т. е. отражается большая доля энергии падающих лучей. Только очень малые кристаллы можно исследовать данным способом. Поэтому обычно получаемая рентгенограмма состоит из системы точек и известна под названием диаграммы перекрестных решеток, так как подобна теоретической дифракционной диаграмме для двухмерной решетки. Эти диаграммы обычно являются симметрически правильной проекцией сечения обратной решетки. Их внешний вид может быть представлен как вид обратной решетки Эвальда, полученной при дифракции от малых йристаллов, когда происходит эффективный разброс точек. Это явление в сочетании с применением волны малой длины, как правило, позволяет получить множество рефлексий, что соответствует почти плоскостному сечению обратной решетки. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология