Оптические диспергирующие системы

АЭС основана на получении и детектировании линейчатого спектра, испускаемого в процессе излучательной релаксации электронов, которые претерпевают переход между верхними возбужденными уровнями и более низкими и основным уровнями. Эти электроны принадлежат внешним оболочкам атома и называются оптическими электронами. Линейчатый спектр специфичен для данного элемента, поэтому надлежащий выбор данной линии и ее выделение с помощью диспергирующей системы позволяет аналитику проверить присутствие этого элемента и определить его концентрацию. Атомно-эмиссионный спектрометр состоит из источника излучения, системы введения или транспортировки пробы, оптической диспергирующей системы, детектора и электроники для сбора, обработки и представления данных. [c.11]

Характеристики оптической диспергирующей системы в части спектрального выделения характеризуются обратной линейной дисперсией и практическим разрешением. Обратная линейная дисперсия dX/dx (нм/мм)—это способность диспергирующей системы развертывать спектр в фокальной области. Чем лучше обратная линейная дисперсия, тем меньше ее величина. Дифференцирование уравнения решетки, выраженного через угол дифракции /3, приводит к уравнению [c.31]

Атомно-абсорбционный спектрометр состоит из источника первичного излучения, который дает поглощаемое излучение, источника свободных атомов с соответствующей системой вводы пробы, оптической диспергирующей системы, детектора и электроники для сбора, обработки и редактирования данных (рис. 8.2-1). Наличие свободных атомов должно быть обеспечено на пути между источником первичного излучения и детектором. [c.39]

Рис. 8.2-1. Принципиальная схема атомно-абсорбционного спектрометра. 1 — первичный источник излучения 2 — атомизатор 3 — проба 4 — горючий газ и окислитель 5 — оптическая диспергирующая система 6—детектор 7—сбор и обработка данных 8 — редактирование данных.

Оптические диспергирующие системы [c.48]

Принципиальная оптическая схема спектрального прибора приведена на рис. 26. От источника излучения 1 луч сложного спектрального состава, пройдя через кювету с образцом 2, поступает через входящую щель 3 в монохроматор 4, состоящий из фокусирующей оптики 5 и диспергирующей системы 6, которая может быть в виде призмы или дифракционной решетки, а затем через выходную щель 7 подается последовательно на приемник излучения 8 и регистрирующее устройство 9. Фокусирующая оптика и диспергирующая система создают в фокальной плоскости монохроматические изображения входящей щели, а совокупность этих изображений образует спектр. [c.53]

Принцип устройства стилометра — общий для всех спектральных приборов. Основные узлы оптической системы коллиматор, дающий параллельный пучок света, диспергирующая система, разлагающая пучок света в спектр, фокусирующая система зрительной трубы. [c.183]

Диспергирующая система состоит из двух 60-градусных призм и одной призмы постоянного отклонения. Вывод нужной области спектра осуществляется одновременным вращением всей диспергирующей системы. Оптическая ось камерного объектива дважды поворачивается поворотной призмой так, что остальная часть оптической схемы оказывается расположенной выше. Это и обеспечивает большую компактность прибора. [c.122]

Нарисуйте оптическую схему двойного монохроматора с общей средней щелью и с 30-градусными призмами в качестве диспергирующей системы. Как должно измениться положение оптических деталей при переходе к другой длине волны [c.151]

Роль атомизатора заключается в том, чтобы перевести пробу в свободные атомы, главным образом в основном состоянии. Свободные атомы должны находиться на оптическом пути между источником первичного излучения и диспергирующей системой так, чтобы длина поглощающего слоя была большой. Идеальный атомизатор должен осуществлять полную атомизацию пробы. Обычно используют атомизаторы двух типов — пламя и электротермический атомизатор (печь). [c.44]

Детекторная система, служащая для регистрации сигнала, поступающего из камеры, состоит да оптического диспергирующего устройства, например монохроматора или фильтра, выделяющего резонансную линию элемента, и детектора излучения, например фотоумножителя, а также системы индикации для снятия величины поглощения. [c.50]

Измерения оптической плотности О в ультрафиолетовой и видимой области проводятся на фотоэлектрических спектрофотометрах. Основными частями этих приборов являются источник излучения (лампа накаливания для видимой области, газоразрядная водородная или дейтериевая лампа ультрафиолетовой области), монохроматор, диспергирующая система которого основана на использовании кварцевой призмы или дифракционной решетки, кюветное отделение, в котором располагаются кюветы с исследуемыми веществами, приемное и фотометрическое устройство для сравнительной оценки интенсивности световых потоков /о и /, основанное на использовании фотоэлементов. [c.35]

Плоские решетки применяются только в монохроматорах. Для входной и выходной коллимации необходимы зеркала. Оптическая схема с единственным вогнутым зеркалом называется схемой Эберта, а с двумя зеркалами — схемой Черни—Тернера (рис. 8.1-12). Фокусное расстояние / зеркал (а) определяет фокусное расстояние диспергирующей системы. Выбор линии осуществляют вращением решетки. В этом случае уравнение решетки подходит для расчета дифрагированной длины волны, если принять разность а — (3 равной постоянной величине. [c.30]

Выражения (74) или (76) дают возможность подсчитать теоретическую разрешающую способность призменного прибора. Разрешающая способность диспергирующей системы будет снижаться при диафрагмировании пучка какими-либо частями оптической системы, расположенными после диспергирующей системы. [c.73]

Как известно, основные части всякого спектрального аппарата щель, диспергирующая система и оптическая система — служат для получения спектральных линий, которые являются монохроматическим изображением щели. [c.89]

Марка Область спектра, А Диспергирующая система Относительное отверстие, мм Фокусное расстояние, мм Оптическая схема ) Обратная линейная дисперсия <в k MM) для л (в А) [c.272]

Рис. 4.13. Оптическая схема стилоскопа СЛ-11А 1 — щель 2,6 — поворотная призма з — объектив 4, 5 — двухпризменная автоколлимационная диспергирующая система 7 — зеркало — окуляр 9 — фотометрический клин 10—12 — трехлинзовая конденсорная система.

Определим дифракционную ширину линии. Объектом, изображение которого строится в спектральном аппарате, является щель. Если бы свет от щели нигде в, приборе не ограничивался, то дифракция отсутствовала бы и дифракционная ширина линии равнялась нулю. Фактически свет ограничивается размерами оптических деталей — объективов, и диспергирующей системы. Размеры деталей, которые сильнее всего ограничивают пучок света и определяют действующее отверстие прибора. Обычно действующее отверстие определяется размерами призмы или решетки, так как они являются наиболее дорогой частью оптической системы. [c.114]

Принцип устройства стилометра — общий для всех спектральных приборов. Основные узлы оптической системы коллиматор, дающий параллельный пучок света, диспергирующая система, разлага- [c.217]

Отмеченные особенности требуют иного подхода к расчету оптики спектральных приборов, чем к расчету других оптических систем. В последующем изложении будут обоснованы требования к оптике спектральных приборов в зависимости от их назначения, способа регистрации спектра, вида диспергирующей системы и рабочей области длин волн и указаны способы осуществления поставленных требований в конкретных оптических схемах. [c.10]

Если центр щели находится на оси коллиматорного объектива, то для него / = 0. У объектива камеры координата I зависит от угла 0 отклонения лучей диспергирующей системой и является, таким образом, функцией длины волны. При малой высоте щели для оценки качества изображения оптической системы спектрографа можно ограничиться расчетом аберраций точек В монохроматических изображений центра щели, для которых 1 = 0 (рис. 22). [c.72]

Оптическая система простого монохроматора включает входную щель, коллиматорный объектив, диспергирующее устройство, фокусирующий объектив и выходную щель, которая выделяет излучение, принадлежащее узкому интервалу длин волн. Необходимой частью любого монохроматора является также механическое устройство для изменения спектрального состава излучения, направляемого на выходную щель. В принципе безразлично, движется ли щель вдоль спектра или спектр относительно щели. В типовых конструкциях монохроматоров обе щели неподвижны и направления пучков, входящих в прибор и выходящих из него, постоянны, а движение спектра по щели ( сканирование спектра) осуществляется изменением положения диспергирующей системы по отношению к падающему пучку лучей. [c.126]

Ограничимся рассмотрением случая, когда оба объектива монохроматора одинаковы, а меридиональное увеличение диспергирующей системы равно 1 (призма в минимуме отклонения или решетка в автоколлимации). Тогда оптическая система монохроматора имеет такие же аберрации, как симметричная оборачивающая [c.148]

Чаще всего в спектроскопах применяются призменные диспергирующие системы как с однократным прохождением света через 2—3 призмы (прибор СЛ-3, рис. 75), так и автоколлимационные (прибор СЛ-11). В последнем случае конструкция упрощается, меньше количество оптических деталей, габариты и вес прибора, но больше фон рассеянного света, что затрудняет наблюдение слабых спектральных линий. В малогабаритных спектроскопах малой дисперсии используют призму прямого зрения (см. рис. И). [c.205]

Оптические схемы различных спектральных приборов. Три главных оптических узла спектрального прибора коллиматор, диспергирующая система, фокусирующая система (фотографическая камера или зрительная труба) могут быть оформлены по-разному. Различные типы коллиматоров показаны на рис. 99. Для увеличения дисперсии и разрешающей способности прибора применяют несколько призм. На рис. 103 и 104 показаны схемы многопризменных приборов на рис. ЮЗ стилоскопа СЛ-10, на рис. 104—спектрографа со стеклянной оптикой (ИСП-51). [c.162]

Стилометр СТ-1. Оптическая схема его изображена на рис. 38. Изображение спектра получается непосредственно перед окуляром (4) в плоскости Р. Переход от одной области спектра к другой осуществляется поворотом центральной призмы диспергирующей системы (3). Лучи света, прежде чем дать изображение спектра, проходят через поляризатор — призму Волластона (5), которая делит их иа две ча- [c.78]

Рис. 40. Оптическая схема стилометра СТ-7 1 — входная удель 2 — объектив коллиматора 3 — трехпризменная диспергирующая система 4 — камерный объектив 5 — прямоугольная призма, переводящая лучи из плоскости чертежа в верхнюю плоскость, параллельную чертежу, в которой расположены клиновой фотометр 6 и окуляр 7

Помимо конечной ширины щели, немонохроматичность светового потока может быть вызвана присутствием рассеянного света. Под рассеянным светом обычно понимают полихроматическое излучение, попадающее в кюветную камеру спектрофотометра в результате различных отражений и рассеяний в диспергирующей системе. К рассеянию света приводят, например, дефекты в призмах, зеркалах или диффракционных решетках, возникающие на оптических деталях в промышленной атмосфере налеты, пыль и т. п. [8]. Длины волн рассеянного света не ограничены каким-либо интервалом, как это имеет место для немонохроматического света, проходящего через широкую щель. Как правило, [c.8]

Диспергирующая система прибора состоит из трёх 6Э°-ных призм среднего флинта в оптическую систему введена также призма полного внутреннего отражения для получения удобного для раЗоты угла между коллиматорной и камерной частями прибора. Призмы закреплены неподвижно наблюдение спектра осуществляется с помощью окуляра, пере- [c.119]

Примером призменного прибора с автоколлимационной оптической схемой может служить стилоскоп Jl-il-M (рис. 84, г). Диспергирующая система D состоит из двух призм. Первая, с преломляющим углом 60°, укреплена неподвижно, вторая с углом 30° и зеркальной катетной гранью может вращаться от маховика стилоскопа. Вращение 30-градусной призмы сопровождается перемещением спектра в поле зрения окуляра прибора. Одновременно с вращением призмы автоматически перемещается объектив вдоль оптической оси и таким образом обеспечивает фокусировку спектра. [c.133]

Диспергирующие системы [3—5]. Основная задача спектрального прибора — пространственное разделение лучей света с различной длиной волны. Поэтому одной из основных оптических характеристик прибора является дисперсия. Дисперсия прибора — величина, характеризующая степень пространственного разделения световых пучков в приборе при изменении длины волны. Угловая дисперсия — это отношение dffjdX, где ф — угол между лучами с длинами волн Я и Я + линейная дисперсия — это dllaX, где di — расстояние между изображениями в фокальной плоскости прибора спектральных линий с длинами волн Я и Я Я. Угловая и линейная дисперсия прибора связаны соотношением [c.70]

Система с неахроматическим мениском. Относительное отверстие зеркально-менискового объектива может быть увеличено за счет отказа от ахроматизации системы. Придав мениску отрицательную оптическую силу порядка 0,1 оптической силы всего объектива, можно уменьшить кривизну поверхностей мениска и вместе с тем аберрации высших порядков. При такой конструкции могут быть хорошо исправлены сферическая аберрация, кома и астигматизм, если 1,4/. Но вследствие хроматической аберрации форма, положение и наклон поверхности изображения зависят как от материала линзы, так и от характеристик диспергирующей системы (п. 11), и при переходе от одного спектрального диапазона к другому приходится менять кассеты. Такое усложнение конструкции в некоторой мере окупается смягчением технологических допусков на изготовление мениска. [c.109]

Рис 14. Оптическая схема ИК-анализатора (бихроматора) с диспергирующим элементом и оптическим нулем. Диспергирующая система показана повернутой [c.253]

Дифракционные решетки были впервые применены для получения инфракрасных спектров еще в 1910 г., однако вплоть до настоящего времени в большинстве спектрометров в качестве диспергирующей системы использовались призмы. Таким образом, доступный спектральный интервал естественно ограничивался оптическими свойствами материала призм. Поскольку в большинстве приборов применяется оптика из хлористого натрия или бромистого калия с пределами пропускания 650 и 400 см соответственно, область частот ниже 400 см получила название дальней , или длинноволновой , инфракрасной области. С применением в монохроматорах призм из бромистого или иодистого цезия высокочастотная граница дальней инфракрасной области отодвинулась до 200 см Ч Ее низкочастотным пределом считают обычно 10 см далее располагается спектральный интервал, который исследуется с помощью микроюлно-вых методов. [c.8]

Светосила спектроскопа. В спектроскопе глаз рассматривает спектр через окуляр зрительной трубы, поставленной за диспергирующей системой. Зрительная труба имеет выходной зрачок диаметра ь с которым во время наблюдения совмещается зрачок глаза наблюдателя диаметра 2. На сетчатке глаза получается изображение спектра с дополнительным увеличением за счет оптической системы окуляр — глаз наблюдателя. Это дополнительное увеличение равно /4//3— отношению фокусного расстояния л глаза (приведенного к воздуху) и фокусного растояния /з окуляра зрительной трубы. Для подсчета освещенности на сетчатке глаза необходимо учесть прозрачность тх глазных сред. Если I" и 5" —высота и ширина изображения щели спектроскопа на сетчатке глаза, то для освещенности из (2.8) получаем [c.46]

Рис. 38. Оптическая схема стилометра СТ-1 1—входная щель, закрытая защитным окошком 2 — объективы коллиматора и камеры 3 —трех-призмеиная диспергирующая система с отклонением луча на 90° 4 —окуляр 5 —поляризатор— призма Волластона с лимбом для отсчета поворота 6—анализатор — двойная призма Франка-Риттера с лимбом для отсчета поворота. Детали 4, 5, 6 в совокупности представляют поляризационный фотометр

Рис. 4.14. Оптическая схема стилоскопа СЛ-11А 1 — щель, 2 — поворотная призма, з — объектив, б — двухпри.эменная автоколлимационная диспергирующая система, в — поворотная призма, 7 — зеркало, 8 — окуляр, 9 — фотометрический клин, Ю, и и 12 — трехлинзовая конденсорная система.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология