Монохроматоры ширина полосы

Уравнения (4.5) и (4.6) выведены для монохроматического света, т. е. света определенной длины волны, который может быть выделен с помощью специального оптического устрой-ства — монохроматора. В фотоколориметре измерение интенсивности световых потоков производят не в монохроматическом, а в полихроматическом свете, т. е. на довольно широком участке спектра — в интервале длин волн 20—100 нм. В этом случае в уравнении (4.6) вместо молярного коэффициента светопоглощения ел можно использовать значения среднего молярного коэффициента светопоглощения (ё), зависящие от ширины полосы пропускания светофильтра (е-<ех). [c.180]

Малый кварцевый монохроматор (ширина полосы 30 нм) Стеклянный фильтр [c.384]

Спектральная чистота света, пропускаемого монохроматором при номинально указанной длине волны, или, иными словами, естественная ширина полосы, — это ее ширина в нанометрах, измеренная на половине высоты максимума энергии излучения (рис. 16.1,7). Эта ширина полосы указана для каждого прибора, и ее трудно определить в лабораторных условиях без узкополосного (я 1 нм) интерференционного фильтра. У монохроматоров, у которых диспергирующим элементом служит решетка, ширина полосы достаточно постоянна в пределах данного диапазона длин волн, однако у призменных монохроматоров ширина полосы меняется с длиной волны. В обоих случаях ширина полосы зависит от ширины щели. Точность измерения оптической плотности при условии, что пет рассеянного света (см. ниже), зависит от отношения спектральной ширины полосы (характеристика прибора) к естественной ширине полосы, т. е. к ширине в нанометрах на половине высо- [c.169]

Рис. 7. Влияние конечной ширины полосы монохроматора на наблюдаемый контур полосы поглощения дисперсионной формы по [15].

Ширина полос поглощения жидкостей на два-четыре порядка превосходит ширину линий поглощения газов при обычных давлениях, а ее зависимость от изменений среды (растворитель, другие компоненты смеси, температура) относительно много меньше зависимости ширины линий газа от давления. У жидких углеводородов ширина полос достигает 30 см -, как правило, она имеет величину от 15 до —5 см . Примерно в тех же пределах меняется и ширина полос обычных призменных монохроматоров. Поэтому наблюдаемые контуры полос оказываются в большей иди меньшей степени сглаженными (рис. 7), но в отличие от газов наблюдаемая величина может сравниваться с соответствующей истинной в той же точке . В последние годы инфракрасные спектрофотометры быстро совершенствуются, повышается их практическая разрешающая способность и соответственно измеряемые интенсивности полос приближаются к истинным. Например, такие большие расхождения, как 13 приведенном выше примере бензола, уже сравнительно редки, а обычные величины расхождений составляют 10—100%. [c.497]

На рис. 7 видно, что наблюдаемая величина погашения и соответственно коэффициентов погашения д в максимуме полосы особенно сильно зависит от ширины полосы монохроматора. При постоянной ширине полосы монохроматора величина д не постоянна, а зависит от величины сх, т. е. наблюдаются инструментальные отклонения от закона Ламберта-Беера (5). Эти отклонения могут считаться поправкой второго порядка по сравнению с не зависящими от величны сх изменениями (рис. 8). В некоторых точках на крыльях полос положение может быть обратным. Наименьшие инструментальные отклонения от закона Ламберта-Беера наблюдаются для интегральных величин погашения. При достаточно малых величинах сх наблюдаемое интегральное погашение совпадает с истинным. [c.497]

Разработаны достаточно простые методы количественного учета влияния ширины полосы монохроматора на измеряемые величины [15, 20] (см. также [16, 17, 397, 422, 549]). [c.497]

Рис. 8. Зависимость наблюдаемых (при конечной ширине полосы монохроматора) величин погашения от концентрации (толщины слоя) для полосы поглощения дисперсионной формы по [15]. Отношение ширины полосы монохроматора к ширине полосы поглощения равно единице (условия для кривой 3 рис. 7).

Каждая спектральная линия лампы с полым катодом имеет чрезвычайно узкую ширину полосы, поэтому спектральные помехи в атомно-абсорбционной спектрометрии — явление менее частое, чем в атом-но-эмиссионной спектрометрии. В пламенно-эмиссионной спектрометрии отделение необходимой частоты осуществляется монохроматором, но он [c.696]

Монохроматор с дифракционной решеткой, диапазон 325—1000 нм с шириной полосы 10 нм. Цикл анализа (ввод пробы — измерение — вывод пробы — сброс) имеет продолжительность 20 с (3 цикла в минуту) с автоматическим устройством для смены проб типа СЕ 404. Размер пробы 3 мл. Автоматический фильтр рассеянного света. Результаты могут регистрироваться самописцем со шкалой на 10 мВ и цифровым печатающим устройством с входным напряжением 1 В. Рассчитан на применение кювет с различной длиной оптического пути (до 40 мм). [c.405]

Монохроматоры. Когда требуется быстрый и удобный способ для изменения или сканирования участка спектра, то вместо фильтров выбирают монохроматор. Монохроматор (дословно — устройство, пропускающее один цвет) подобно светофильтру выделяет только один участок спектра. Однако в отличие от светофильтра монохроматор позволяет выбрать участок спектра в любой части ультрафиолетовой и видимой области. С помощью монохроматора спектральную ширину полосы пропускания можно уменьшить до 0,01 нм коэффициент пропускания монохроматора является функцией спектральной ширины полосы пропускания, однако он гораздо меньше, чем у светофильтров. [c.630]

Источник излучения. В отличие от широких полос поглощения в молекулярной спектрофотометрии, спектры поглощения атомов состоят из чрезвычайно тонких линий, обычно шириной порядка 0,01 А. Для соблюдения закона Бера ширина полосы поглощаемого излучения должна быть уже, чем линия поглощения определяемых атомов. Это означает, что либо ширина линии излучения источника либо ширина полосы пропускания селектора частоты (монохроматора) должна быть [c.695]

Если спектральная ширина полосы детектируемого излучения в атомно-абсорбционной спектрометрии главным образом определяется лампой с полым катодом, то зачем необходим монохроматор [c.717]

Требования по отношению к пропускаемой ширине полосы зависят от области применения диспергирующего устройства. Например, в атомно-абсорбционных исследованиях полуширина линии поглощаемого излучения иногда должна быть меньше чем 0,001 нм. Эти особые требования нельзя удовлетворить только с помоп ью диспергирующего устройства на основе монохроматора для этой цели в качестве источника излучения используют лампу с полым катодом. Этот источник испускает линейчатое излучение, в котором присутствуют узкие линии с необходимой длиной волны, а диспергирующее устройство служит для отделения необходимой линии от фона. [c.121]

В молекулярных исследованиях допустима сравнительно большая ширина полосы излучения, испускаемого источником она определяется только шириной исследуемого пика поглощения. В ультрафиолетовой области ширина полосы должна составлять обычно десятые доли нанометра, а для окрашенных растворов она увеличивается до 20—30 нм. Эти требования легко удовлетворяются объединением достаточно эффективного монохроматора с источником, обладающим широким спектром. [c.121]

Закон Бера выполняется в точности лишь для монохроматического излучения, и часто причиной кажущихся отклонений от этого закона является полихромный состав пучка излучения, образующегося в большинстве серийных приборов. Ширина полосы излучения, выходящего из высококачественного монохроматора, может быть порядка 10" нм в ультрафиолетовой области, возрастая до нескольких нанометров в видимой области. Для монохроматоров худшего качества ширина полосы в десять — двадцать раз больше. Если мольный коэффициент поглощения не остается неизменным в используемой полосе измерения, измеренное поглощение оказывается усредненным по всей полосе, то подобное усреднение не имеет силы вследствие логарифмического характера по- [c.127]

А/ — ширина полосы монохроматора [c.239]

Ширина полосы монохроматора вычисляется по формуле (6) [c.240]

Спектрофотометры. Главным ограничением для применения фотометров со светофильтрами является большая ширина полосы в спектре поглощения. Как уже указывалось раньше, вследствие этого 1) не представляется возможным выявить истинные кривые поглощения (подобные изображенным на рис. 133, стр. 181) и 2) происходит отклонение от закона Бера последнее означает, что поглощение света изменяется не только с концентрацией, но и при переходе от одного фотометра к другому. Для устранения указанных затруднений светофильтры заменяют монохроматором, посредством которого можно выделить полосы спектра шириной от 5 до 20 т[х. [c.202]

Природу, структуру и электронное состояние промежуточного продукта. Для абсорбционной спектроскопии можно использовать источник белого света в сочетании со спектрографом для получения фотографически зарегистрированного обзорного спектра поглощающих соединений в реакционной системе. В других случаях для сканирования спектрального диапазона может применяться монохроматор с фотоэлектрическим приемником. Многие исследуемые короткоживущие интермедиаты обладают достаточно большим оптическим поглощением из-за наличия разрешенного электронного дипольного перехода на более высокий уровень энергии, В этом случае, например, триплетные возбужденные состояния могут наблюдаться по их триплет-триплетному поглощению. В общем случае индивидуальные полосы поглощения имеют тем большую амплитуду, чем они уже. Вследствие этого эффекта атомы имеют разрешенные линии поглощения с особенно большими амплитудами. При количественных измерениях поглощения обычно выбирается длина волны, при которой наблюдается сильная полоса поглощения и на нее не накладываются полосы поглощения других соединений, В экспериментах по оптическому поглощению в качестве источника света можно применять лазеры. Очень эффективны в лазерных абсорбционных исследованиях перестраиваемые лазеры на красителях, особенно для веществ с узкими полосами поглощения (таких, как атомы и малые радикалы), поскольку лазерное излучение отличается высокой монохроматичностью и узкой спектральной полосой. Повышения поглощения можно достигнуть, заставив световой пучок многократно пересекать образец с помощью соответствующего расположения зеркал в многопроходовом абсорбционном эксперименте. Вновь для этой цели превосходно подходят лазеры благодаря малой расходимости лазерного пучка. В ряде случаев можно создать источник света, который спектрально адекватен абсорбционным свойствам именно исследуемых соединений. Например, можно сконструировать электрические разрядные лампы, содержащие подходящие газы и испускающие резонансные спектральные линии (при переходе из первого возбужденного состояния в основное) многих атомов и простых свободных радикалов. Очевидно, что резонансные спектральные линии точно соответствуют длинам волн поглощения этих же веществ, соответствующим переходу из основного электронного состояния. Если эти атомы или простые радикалы присутствуют в реакционной смеси, то будет наблюдаться резонансное поглощение. Если спектральные ширины полосы испускания источника и полосы поглощения объекта исследования совпадают, то чувствительность абсорбционных измерений может быть высокой при различающейся избирательности, так [c.195]

Из уравнения (189) видно, что для одинаковой ширины входной и выходной щелей количество прошедшего через монохроматор света от непрерывного источника пропорционально квадрату ширины щели, т. е. квадрату ширины полосы. Таким образом, если для данной задачи допустимо удвоить ширину полосы, то при этом интенсивность возрастает в четыре раза. [c.135]

Если необходимо определить линейную дисперсию при длинах волн, которые отсутствуют в источнике, используют метод, несколько отличающийся от описанного. Для этого необходимо иметь источник с непрерывным спектром и два монохроматора. Этот метод можно использовать для определения линейной дисперсии монохроматора возбуждения спектрофлуориметра. Входная и выходная щели монохроматора М подбираются, как описано в предыдущем параграфе, и вместо кюветы с образцом используют экран из окиси магния, расположенный под углом около 60° (см. рис. 49, 5). Экран затем освещают светом полосы длин волн почти прямоугольного спектрального распределения и шириной ДЯг. (Спектральное распределение света, проходящего через выходную щель, показано на рис. 46, А.) Затем определяют ширину полосы сканированием монохроматора флуоресценции Y с очень узкими щелями. Из полученной таким образом кривой прямоугольного вида определяют полуширину полосы ДЯг, соответствующую известной ширине выходной щели монохроматора возбуждения W2- Делением w-2 ка ДЯг можно получить т для монохроматора возбуждения при определенной длине волны. В некоторых областях спектра интенсивность источника с непрерывным спектром ( S на рис. 49, Б) не очень велика, что не позволяет использовать узкую входную щель монохроматора М и узкие щели монохроматора У. В этом случае значительно большая интенсивность облучения экрана из окиси магния может быть достигнута при больших и одинаковых щелях монохроматора М. Этот случай показан на рис. 46, . При сканировании анализирующего монохроматора с узкими щелями получают кривую треугольного вида, по которой, измеряя спектральный интервал, ограниченный длинами волн с интенсивностями, равными половине максимальной интенсивности, определяют полуширину полосы. [c.140]

Для оценки характеристик монохроматора выведем уравнение для светосилы, т. е. меры количества света в пределах данной ширины полосы, который проходит через монохроматор от источника данной яркости. Светосила зависит от высоты щели /г, фокусного расстояния f, угловой дисперсии а и рабочей высоты d призмы или решетки. Высоту щелей нельзя увеличивать бесконечно при данном фокусном расстоянии, так как лучи света, удаленные от оптической оси, фокусируются менее эффективно, поэтому верхняя и нижняя части выходной щели будут освещены хуже. Слишком высокие для данного фокусного расстояния щели также приводят к искажениям и ухудшению разрешения. Предположим, что прибор сконструирован с оптимальной высотой щели и что она одинакова для входной и выходной щелей. Это значит, что фокусные расстояния зеркал Ml и Мг равны, т. е. монохроматор не дает увеличения. Будем в дальнейшем предполагать, что потери света в оптике прибора равны нулю, а входная и выходная щели всегда имеют одинаковую ширину да, следовательно выполняется условие максимальной эффективности прибора (см. раздел П1, Б, 3). Выражение для светосилы, которое выводится ниже, справедливо в тех случаях, когда освещение входной щели светом источника оптимально, как описано в предыдущем разделе. [c.143]

Таким образом, поток света, проходящий через монохроматор, пропорционален светосиле монохроматора и первой степени ширины полосы, на которую установлены щели. Свет будет, конечно, монохроматическим. [c.145]

Так как в фотохимии больше принято пользоваться волновыми числами, чем длинами волн, лучше выражать ширину полосы в волновых числах, а не в длинах волн. Поэтому с теоретической точки зрения желательно выражать величину светосилы монохроматоров в волновых числах. Такие величины служат мерой количества света, проходящего через монохроматор (со щелями, соответствующими ширине полосы 1 мкм ) от непрерывного источника, испускающего единичную интенсивность в интервале 1 МКМ в единичном телесном угле. Значения светосилы. [c.151]

Световой поток Фо также должен быть возможно большим его величина зависит от нескольких факторов. Первый из них — яркость источника это не то же самое, что интенсивность света или общий поток, излучаемый источником. Второй фактор — светосила прибора попытки увеличить ее неизбежно приводят к громоздкости прибора. Последний фактор, зависящий уже от оператора, — это спектральная ширина полосы монохроматора. Ширина полосы может быть увеличена раскрытием щелей, что сопровождается в дихрографе уменьшением напряжения на динодах фотоумножителя. В последующих разделах мы увидим, как можно управлять этим фактором. [c.97]

Основной источник систематических ошибок связан с не-монохроматичностью излучения. Монохроматор может выделить из спектра излучения источника более или менее широкий, но всегда конечный участок спектра, который мы называем полосой монохроматора. Любая измеренная в точке величина (/, Т, В,) является эффективной, определенным образом усредненной в пределах полосы монохроматора, и результат такого усреднения в общем случае существенно зависит от ширины полосы монохроматора. Практически заметные отличия наблюдаемых величин от истинных будут в тех случаях, когда ширина полосы монохроматора сравнима с шириной полос (линий) поглощения и тем более когда первая превосходит вторую. При этих же условиях теряют силу простые законы поглощения (3)—(6). Величина наблюдающихся инструментальных отклонений от соотношений (3) — (6) зависит от величины погашения, соответственно произведения сх равные отно-сптельные изменения с и а по отдельности приводят к равным аффектам. То, что инструментальные отклонения являются в равной мере отклонениями от закона Бугера-Ламберта (3) и закона Беера (4), позволяет отличать их от действительных отклонений от закона Беера (4), наблюдающихся только при изменении концентрации с. Эффекты, связанные с немонохроматичностью излучения, особенно велики при измерениях спектров газов. Ширина полосы обычных призменных монохроматоров много больше расстояний между линиями и ширины линий вращательной структуры полос поглощения. Поэтому в пределах полосы моно- [c.494]

По уравнению (10) может быть определено содержание изолированных СНз-групп в сложных смесях жидких алканов и цикланов, если поглощение неизолированных СНд-групп (см. ниже) мало или как-то учтено. Одиако необходимо иметь в виду, что данные табл. 72 [соответственно уравнение (10)] получены при измерениях с прибором высокой разрешающей способности (ширина нолосы монохроматора равна 1 сл ) и близки к истинным величинам. Ширина полос —1380 с.и составляет 7—10 т. е. сравнима с шириной полосы монохроматора для спектрометров с призмами 1УаС]. Поэтому наблюдаемые с такими приборами величины коэффициентов погашения будут значительно ниже. Величина этих различий может быть оценена в каждом конкретном случае по методам [15, 20]. [c.629]

Данныо табл 72 п 75 oглэ yют J меладу собой и, можею считать, совпадают с истинными величинами, так как получены при высокой разрешающей способности, когда ширина полосы монохроматора (1—2см ) много меньше ширины полос поглощепин (15—30 сл ). [c.632]

Фотоэлектроколориметры предназначены для измерения коэффициентов пропускания или оптической плотности растворов. Современные приборы позволяют проводить измерения в видимой области спектра (400-760 нм) и в примыкающих к ней ультрафиолетовой (300-400 нм) и инфракрасной (760-1000 нм) областях. Приемниками излучения являются фотоэлементы разных типов, монохроматорами — светофильтры с шириной полосы проп> скания 10-15 нм (интерференционные светофильтры) или 30-50 нм (абсорбционные светофильтры). Спектральные характеристики светофильтров приводятся либо в виде графической зависимости пропускания от длины волны, либо в виде таблиц с указанием длины волны, соотвеетствующей максимальному пропусканию данного светофильтра. В последних моделях колориметров, например КФК-3, в качестве монохроматоров применяют дифракционные решетки. [c.342]

Монохроматор Чернн-Тэрнера с голографической решеткой и двухлучевая оптическая схема (ширина полосы < 1,8 нм) обеспечивают высокие эксплуатационные характеристики. [c.355]

Как упоминалось ранее, основной отличительной чертой спектрофотометра является применение излучения с очень узкой полосой длин волн для фотометрических измерений. Точная ширина полосы излучения зависит от природы диапергирующего элемента, ширины входной и выходной щелей и от характеристик источника света и детектора. Монохроматор с дифракционной решеткой дает нормальный спектр, т. е. спектр, все линии которого равномерно распределены по шкале длин волн. Это означает, что при фиксированной ширине входной щели будет изолироваться полоса излучения одинаковой ширины в любом участке опектра. С другой стороны, нризма дает спектр, линии которого сгруппированы теснее к длинноволновому концу. В этом случае ширина полосы излучения при постоянной ширине щели не будет оставаться постоянной и определяется характеристиками спектрофотометра. Пример калибровочной кривой показан на рис. 3.25. [c.45]

Термическое разложение водяных наров в ударной волне исследовалось по поглощению ОН полосы при 3064 А Бауэром, Шоттом и Даффом [30]. В ходе работы спектр не фотографировался, а в качестве источника света применялась импульсная лампа с длительным свечением, наполненная водяными парами. При этом наблюдался четкий спектр испускания ОН, на фоне которого при помощи фотоумножителя и монохроматора, пропускающего полосу шириной 8 А, регистрировался спектр поглощения ОН. Авторы установили, что скорость образования ОН пропорциональна концентрации НдО и почти не зависит от концентрации аргона. Эффективная энергия активации процесса составила всего 50 ккал/молъ-, так как для молекулы НдО неизвестно существование каких-либо низколежащих электронных уровней, то пришлось предположить, что реакция протекает с участием НаОд или НО2. Изучалось также влияние небольших добавок Оа и Нз и было [c.150]

Наблюдаемая ширина (A pJA[c.243]

Наличие явных отклонений от закона Бугера — Ламберта — Бера ограничивает предельно достижимую воспроизводимость фотометрических измерений интервалом 0,5—1% (относительная погрешность) в области значений поглощения 0,1—1. Этот практический предел обусловлен многими факторами рассеянием света, отражением света от стенок кюветы, изменением температуры в процессе измерения (которое может влиять на молярные коэффициенты погашения) и конечной шириной полосы излучения монохроматора, так как в случае немонохроматичности излучения молярный коэффициент погашения не остается постоянным. [c.367]

Значение коэффициента погащения данного вещества даже в точке, соответствующей максимуму поглощения, зависит от степени монохроматичности применяемого излучения. Чем шире полоса спектра, тем меньше среднее значение коэффициента погашения. В объективных спектрофотометрических методах применяются узкие полосы с малой эффективной шириной ( 1 нм), которые вырезаются с помощью монохроматоров. Таким образом, достигается более высокая чувствительность, чем в случае субъективных визуальных методов, в которых используются оптические фильтры, пропускающие свет со значительно большей шириной полосы ( 50 нм). Однако необходимо помнить, что энергия излучения, которая попадает на детектор, ограничивается шириной полосы поэтому следует выбирать некоторое компромиссное решение, учитывающее, с одной стороны, допустимую степень чувствительности и селективности определения, а с другой стороны, требования, обусловленные детектированием излучения. [c.370]

Толщина слоя I всегда дается в сантиметрах. Если с выражена в г л, то 8 называют характеристическим коэффициентом экстинкции. Когда с вырал<ена в моль/л, е называют молекулярным коэффициентом погащения. Последнее значение употребляется наиболее часто. Эти соотнощения применимы для инфракрасного поглощения в той же мере, что и для ультрафиолетового. Однако в первом случае получаемые значения интенсивностей неверны из-за того, что щирина полосы пропускания монохроматора по длинам волн (АЯ) по порядку величины одинакова с шириной линий наблюдаемого спектра. Напротив, в УФ-спектроскопии ширина перехода значительно больше, чем ширина полосы пропускания монохроматора, и поэтому закон Ламберта — Бера выполняется здесь более строго . [c.436]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология