Диспергирующие элементы ИК-спектральных приборов

Действие призмы как диспергирующего элемента спектрального прибора основано на зависимости показателя преломления материала призмы от длины волны излучения. Угловая дисперсия е двух лучей различной длины волны к после прохождения ими призмы определяется выражением [c.67]

Призма (рис. 14.21). Действие призмы как диспергирующего элемента спектрального прибора основано на зависимости показателя преломления материала призмы от длины волны излучения. К основным параметрам призменных диспергирующих устройств относятся показатель преломления, угловая дисперсия и теоретическая разрешающая способность. [c.381]

Линейная дисперсия Di — А1/АХ характеризует линейное расстояние в плоскости выходной щели прибора между двумя спектральными линиями, отличающимися на АЛ. Обе эти величины зависят от характеристик диспергирующего элемента спектрального прибора, разлагающего полихроматическое электромагнитное излучение на составляющие по длинам волн. [c.101]

Действие призмы как диспергирующего элемента спектрального прибора основано на зависимости показателя преломления материала призмы от длины излучения. Разрешающая способность призмы определяется ее размером и материалом. Исследование все более сложных спектров потребовало увеличения разрешающей силы приборов, т.е. повышения способности к различению соседних спектральных линий. Сначала этого повышения добивались увеличением числа призм. Но призмы [c.222]

Таким образом, использование дифракционных решеток в качестве диспергирующих элементов спектральных приборов необходимо, когда требуется высокая дисперсия и разрешающая способность или когда при заданной линейной дисперсии нужно иметь малые габариты. В менее ответственных случаях, особенно при качественных и полуколичественных методах спектрального анализа, допустимо применение призм. [c.63]

На основе явления дисперсии построены все призменные спектральные приборы. Диспергирующим элементом таких приборов является одна или несколько призм. [c.8]

В качестве диспергирующего элемента в приборе применена вогнутая дифракционная решетка с радиусом кривизны 1 м и числом штрихов 1200 на мм. Спектральный диапазон прибора [c.47]

Рассмотрим теперь промышленный анализатор без диспергирующего элемента. Спектральная чувствительность этого прибора определяется селективным поглощением химических соединений, по которым сенсибилизируется анализатор. Предположим, что сенсибилизирующий газ имеет спектр, состоящий пз одной узкой полосы. Ширину этой полосы можно сравнить с шириной спектрального интервала, выходящего из выходной щели прибора с диспергирующими элементами (или удвоенной спектральной шириной щели). [c.237]

В современных спектральных приборах для выделения соответствующих полос возбуждающего света и света флуоресценции используются монохроматоры. В этих спектральных приборах требуемый спектральный интервал выделяется при помощи щелей, линз и зеркал, а диспергирующими элементами служат призмы или дифракционные решетки. Больщую роль при измерении спектра люминесценции играют размеры входной и выходной щелей. Входная щель — щель для возбуждающего света — подбирается достаточно большой (1—2 мм) для получения существенной интенсивности люминесценции. При подборе размера выходной щели — щели для света люминесценции — используют соотношение между геометрической шириной щели (з, мм) и спектральной шириной щели (Ла, нм) [c.65]

В последнее время все большее распространение получают приборы, в которых диспергирующим элементом служит дифракционная решетка. Решетки по сравнению с призмами имеют большую дисперсию, которая мало зависит от длины волны, и менее чувствительны к температуре. Замена призмы на решетку позволяет обеспечить хорошую точность во всем спектральном диапазоне. [c.204]

Основными частями спектрального прибора (рис. 3.7) являются входная ш,ель 5, освещаемая исследуемым излучением объектив коллиматора 0, в фокальной плоскости которого расположена входная щель 5 диспергирующее устройство О, работающее в параллельных пучках лучей фокусирующий объектив Ог, создающий в своей фокальной поверхности Р монохроматические изображения входной щели, совокупность которых и образует спектр. В качестве диспергирующего элемента, как правило, используют либо призмы, либо дифракционные решетки. [c.67]

Исследование все более сложных спектров потребовало увеличения разрешающей силы приборов, т. е. повышения способности к различению соседних спектральных линий. Сначала этого повышения добивались увеличением числа призм. Но, как уже отмечено, призмы сильно поглощают свет в той области, где дисперсия высока, и прозрачны там, где дисперсия мала. Поэтому возникла необходимость в новых диспергирующих элементах. Фраунгофер предложил для этой цели дифракционную решетку. [c.68]

В первом отечественном квантометре ДФС-10 (позднейшая модификация — ДФС-36) полихроматор снабжен 36-ю передвижными щелями, позволяющими одновременно выделять из спектра 36 спектральных линий. Прибор имеет рабочую область спектра 190—700 нм. В качестве диспергирующего элемента использована вогнутая дифракционная решетка с 1200 или 1800 штрих/мм и радиусом кривизны 2 м. Входная щель, дифракционная решетка и выходные щели размещены по кругу Роуланда (диаметр круга равен радиусу кривизны решетки). Для уменьшения габаритных размеров прибора круг Роуланда расположен вертикально. Прибор позволяет выполнять анализ по 12-ти различным программам, причем число определяемых элементов по каждой из программ можно варьировать от 1 до 35. Для одновременного определения десяти элементов в одном образце требуется не более 2 мин. [c.70]

Целью данной работы является получение спектральных характеристик двух систем, обладающих различным характером спектров поглощения. Для этого изучают спектры поглощения растворов какого-либо комплексного соединения с органическим реагентом, имеющие широкие полосы поглощения, и спектры поглощения аквакомплексов редкоземельных элементов, которые имеют узкие полосы поглощения. Измерения проводят на приборах, в которых монохроматорами потоков излучения являются светофильтры (ширина спектрального интервала, пропускаемого светофильтром в фотоэлектроколориметрах ФЭК-М, — 80—100 нм, в фотоэлектроколориметрах ФЭК-Н-57, ФЭК-60, ФЭК-56 — 30—40 нм), и на приборах, диспергирующим элементом которых является призма (спектрофотометры СФ-4, СФ-4А, СФ-5, СФ-16, СФ-26) или дифракционная решетка (СФД-2). [c.53]

Рис. 2.2. Оптическая схема спектрального прибора О — конденсор 51 — входная щель 1 — фокусное расстояние коллиматора 0 — объектив коллиматора ДС — диспергирующий элемент Ог — объектив камеры <11 — линейное расстояние иа фокальной плоскости между двумя линиями с длинами волн и Лг, отклоняющимися на угол ф1 и фа соответственно после прохождения через диспергирующий элемент ф — угловое расстояние между ф1 и фг е — угол наклона фокальной плоскости к оптической оси объектива

В спектральных приборах в качестве диспергирующего элемента используют призмы, дифракционные решетки или их слепки-реплики, а также скрещенную оптику — комбинацию призмы с дифракционной решеткой. [c.651]

Спектрометр для атомной эмиссии — это спектральный прибор, который пространственно диспергирует свет, испускаемый источником излучения, выделяет специфические спектральные полосы, содержащие линии определяемого элемента или избранную область фона, и измеряет интенсивность линии или фона с помощью одного или нескольких детекторов. Спектрограф отличается от спектрометра тем, что вся область спектра, доступная в данной системе, снимается на фотографическую пластинку. При использовании спектрографа качественный анализ проводят, проверяя наличие нескольких линий конкретного определяемого элемента, а количественный анализ выполняют, измеряя интенсивности линий с помощью микрофотометра. [c.24]

В качестве диспергирующих элементов в спектральных приборах используются призменные системы, дифракционные решетки или интерференционные системы. [c.11]

Оригинальные дифракционные решетки дороги. В ряде случаев в спектральном приборе можно использовать в качестве диспергирующего элемента копию дифракционной решетки, которая может быть выполнена с высокой точностью. [c.139]

В течение ста лет, протекших со времени создания Кирхгофом и Бунзеном первого спектрографа (1859), развитие спектральной аппаратуры шло по линии разработки и совершенствования диспергирующего элемента, фотоприемника и оптической схемы прибора. Сейчас этого уже недостаточно. Рациональная разработка принципиальных схем спектральных приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра потребовала учета большого числа взаимозависимых факторов, определяющих точность и быстроту измерений. Оказалось целесообразным спектральный прибор рассматривать как канал связи, вносящий искажения в передаваемую информацию. Здесь сразу же смог быть использован математический аппарат теории преобразований Фурье, применяемый в теории передачи электрических- сигналов. Диспергирующий элемент (призма или дифракционная решетка), разлагая световой пучок в спектр, по существу производит преобразование Фурье над поступающим в прибор излучением. При создании новых типов спектральных приборов оказалось целесообразным работу по преобразованию Фурье частично переложить с оптической части прибора на электрическую, отведя оптической части роль модулятора светового потока по длинам волн, поскольку естественная модуляция светового вектора, совершаемая излучающим атомом, непосредственно не может быть использована вследствие чрезвычайно высокой частоты световых колебаний. Этот новый тип прибора получил название фурье-спектрометра. Промежуточным [c.3]

Творческая мысль создателей спектральной аппаратуры работает и в других направлениях. Перспективы, открывающиеся с применением фурье-преобразований к расчету истинного контура спектральной линии по наблюдаемому, показали возможность по-новому подойти к понятию аппаратной функции прибора, связав это понятие с представлением о случайных ошибках измерения в работах другой группы авторов понятие аппаратной функции связывается с абсорбционными характеристиками среды, заменяющей диспергирующий элемент. При этом обобщению понятия аппаратной функции предшествовало обобщение понятия разрешающей силы. [c.4]

Классификация. Спектральные приборы принято различать по области спектра, для которой они предназначены, папример инфракрасные, ультрафиолетовые, а также по типу диспергирующего элемента призменные приборы, приборы с дифракционной решеткой. В зависимости от способа регистрации спек-тра они разделяются на спектрографы (поверхность Q монохроматических изображений щели совмещается с фотоэмульсией), спектроскопы (спектр рассматривается глазом с помощью окуляра), монохроматоры (из спектра второй щелью выделяется интересующий нас участок) и фотоэлектрические приборы (фотоэлектрическая регистрация спектра). Сейчас существует ряд систем различных фотоэлектрических приборов, известных под наименованиями квантометры, фотоэлектрические стилометры, квантоваки и т. д. Здесь будут рассмотрены основные типы приборов для видимой и ультрафиолетовой областей спектра с фотографической и фотоэлектрической регистрацией. Приборы с визуальной регистрацией будут описаны более кратко, так как их устройство изложено в книге Н. С. Свентицкого [3.5]. [c.53]

Серийно выпускается атомно-абсорбционный спектрофотометр С-115М1 - моноблочный прибор с однолучевой зеркальной оптикой. Диспергирующим элементом в нем служит дифракционная решетка с числом штрихов 1800/мм, что позволяет вьщелить спектральный интервал 0,1 нм. Атомизатор - пламенный возможна установка электротермического атомизатора типа Графит-2 . [c.209]

Спектральные приборы, ныпускаемые заводом, обычно калибруют по длинам волн, т. е. известно, какая длина волны попадает в какую точку фокальной плоскости. Калибровка приводится на барабане (барабан длин волн), связанном с устройством, поворачивающим диспергирующий элемент вокруг своей оси и изме-няк >щим тем самым положение спектральных линий различных длин волн на фокальной плоскости. Для более точного установления положения длины волны можно самим дополнительно прокалибровать фокальную плоскость, используя в качестве реперов длины волн известных спектральных линий таких элем еитов, как ртуть, неон и т. п. [c.23]

Спектральные приборы, применяемые в спектрометрическом методе, аналогичны приборам в спектрографическом анализе. Однако сушествует отличие в аппаратуррюм оформлении, которое заключается в том, что в фокальной плоскости любого спектрального прибора находится щель, которая позволяет работать с одной длиной волны. (Такая конструкция называется монохроматором.) Если в фокальной плоскости расположено несколько щелей, тО одновременно можно работать с несколькими фиксированными длинами волн. Для того чтобы на выходе спектрального прибора иметь не фиксированную длину волны, а меняющуюся, необходимо либо перемещать выходную щель монохроматора вдоль фокальной плоскости, либо, поворачивая диспергирующий элемент,, передвигать спектр относительно выходной щели. Последний способ получил более широкое распространение в спектрометрическом анализе, хотя для конкретных аналитических задач предпочтительно иметь полихроматор, в котором положение каждой щели можно изменять относительно других. В этом случае одна из щелей может быть настроена на длину волны в спектре стандарта, или элемента сравнения, а другие — на длины волн определяемых элементов. [c.112]

Спектрофотометр модели 124 фирмы Hita hi — двухлучевой регистрирующий прибор, работающий в области спектра 190—800 нм. Диспергирующим элементом в нем служит дифракционная решетка, позволяющая работать с излучениями трех различных спектральных интервалов 0,5 1,0 2,0 нм. Прибор позволяет измерять проценты пропускания и оптические плотности жидкостей и газов по отношению к выбранному сравнительному образцу. Измерения могут быть сделаны непосредственно по шкале прибора или зарегистрированы на линейном самописце. [c.268]

В атомно-эмиссиопном спектральном анализе применяют приборы, конструкция которых определяется оптической частью и назначением прибора. На рис. 30,1 приведена принципиальная схема спектрального прибора, состоящего из трех основных частей осветительной (/), оптической или спектральной (//) и при-емно-регистрирующей II). Осветительная часть прибора включает источник света (горящие дуга, искра или иламя) и конденсорную систему освещения щели прибора. Оптическая часть спектрального прибора состоит из щели, двух объективов — коллиматорного и камерного, диспергирующего элемента — одной нли нескольких призм, дифракционной решетки или комбинации призмы с решеткой. В автоколлимационных приборах роль коллиматорного и камерного играет один объектив. В фокальной поверхности приборов расположена присмно-регистрирующая часть [c.649]

I—осветительная часть II— оптическая часть III — приемно-регистрирую-щая часть / — источник света 2 —конденсорная система освещения щели спектрального прибора —щель 4. в —коллиматорный н камерный объективы 5 —диспергирующий элемент (призма, диффракциониая решетка) 7 —фокальная плоскость спектрального прибора I —окуляр 9 —глаз 10—фотографическая пластинка // — выходная щель /2 —фотоэлемент, фотоумножитель 13, / < —усилительное и отсчетно-регистрирующее устройство [c.650]

Спектральный прибор представляет собой поли-хроматор, который имеет 36 жестко фиксируемых выходных щелей и проецирующих систем. Конструкция обеспечивает настройку на измерение 36 различных аналитических линий и стабильное положение выходных щелей относительно спектра. На рис. 30.19 представлена его оптическая схема. В качестве диспергирующего элемента в полихроматоре использована вогнутая дифракционная решетка 1800 штр/мм или 1200 штр/мм с радиусом кривизны 2 м. Решетки изготовлены на алюминированной поверхности вогнутого зеркала из кварцевого стекла. Прибор построен по схеме Пашена — Рунге входная щель, дифракционная решетка и выходные щели размещены по вертикально расположенному кругу Роуланда. Между входной щелью и дифракционной решеткой расположено поворотное плоское зеркало. Дифракционная решетка разлагает излучение в спектр и фокусирует его по дуге АВ. [c.691]

Приборы, применяемые в Л с., принципиально отличаются от обычных спектральных приборов. В приборах, использующих лазеры с перестраиваемой частотой, отпадает необходимость в разложении излучения в спектр с помощью диспергирующих элементов (призм, дифракц. решеток), являющихся осн. частью обычных спектральных приборов. Иногда в Л. с. применяют приборы, в к-рых излучение разлагается в спектр с помощью нелинейных кристаллов. [c.565]

Для измерения спектров используют спектральные приборы-спектрофотометры, осн. части к-рого источник излучения, диспергирующий элемент, кювета с исследуемым в-вом, регистрирующее устройство. В качестве источников излучения применяют дейтериевую (или водородную) лампу (в УФ области) и вольфрамовую лампу накаливания или галогенную лампу (в видимой и ближней ИК областях). Приемниками Излучения служат фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и фотоэлементы (фоторезисторы на основе PbS). Диспергирующими элементами прибора являются призменный монохроматор или монохроматор с дифракц. решетками. Спектр получают в графич. форме, а в приборах со встроенной мини-ЭВМ-в графической и цифровой формах. Графически спектр регистрируют в координатах длина волны (нм) и(или) волновое число (см )-пропускание (%) и(или) оптич. плотность. Осн. характеристики спектрофотометров точность определения длины волны излучения и величины пропускания, разрешающая способность и светосила, время сканирования спектра. Мини-ЭВМ (или микро-процеесоры) осуществляют автоматизир. управление прибором и разл. мат. обработку получаемых эксперим. данных статистич. обработку результатов измерений логарифмирование величины пропускания, многократное дифференцирование спектра, интегрирование спектра по разл. программам, разделение перекрывающихся полос, расчет концентраций отдельных компонентов и т. п. Спектрофотометры обычно снабжаются набором приставок для получения спектров отражения, работы с образцами при низких и высоких т-рах, для измерения характеристик источников и приемников излучения и т.п. [c.397]

Если штрихи нанесены на поверхность вогнутого сферического зеркала, то такая решетка может служить одновременно в качестве диспергирующего элемента, а также в качестве камерного и коллиматорного объективов. Оптическая схема спектрального прибора в этом случае состоит из входной щели, вогнутой дифракционной решетки и детектора излучения, расположенных на окружности, диаметр которой равен радиусу вфи-визны решетки (кр)т Роуланда). [c.383]

Практическое применение дифракционных решеток с профилированным штрихом привело к появлению оптических схем со скрещенной дисперсией. В них используется сочетание решетки и призмы или двух решеток, направления дисперсий которых взаимно перпендикулярны эшелле-решетка разлагает полихроматическое излучение на длины волн и создает спектр, состоящий из перекрьшающихся спектров многих дифракционных порядков, а другой диспергирующий элемент (призма или решетка) разделяет порядки. В результате в фокальной плоскости прибора образуется двумерная спектрограмма (эшел.че-грамма), состоящая из набора строк, каждая из которых относится к определенному порядку дифракции. Такая оптическая схема позволяет использовать высокие порядки дифракции (т.е. достигать более высокого спектрального разрешения) и снижает размеры спектрального прибора. Сравнительная харакгеристика приборов сопоставимых размеров на основе обычньгх дифракционных решеток и решеток типа эшелле приведена в табл. 14.19. [c.383]

В окуляр стилоскопа можно рассматривать весь видимый спектр от фиолетовой области до ьсрасной. При выполнении качественного анализа необходимо определить длины волн наблюдаемых спектральных линий. Для этого измеряют относительное положение линий в спектре отсчетом по шкале барабана микрометрического винта, а их длины волн находят по дисперсионной кривой прибора. Дисперсионную кривую предварительно строят для каждого экземпляра стилоскопа или стилометра. Это можно сделать как по спектрам чистых элементов (см. табл. 14.30), так и но спектру железа, который является своеобразной шкалой для определения длин волн спектральных линий всех других элементов. Дисперсионной кривой называется график, связывающий длины волн линий с делениями шкалы барабана, разворачивающего диспергирующий элемент стилоскопа. [c.409]

Разложение близкого к параллельному пучка света (несущего энергию излучения в указанном видимом диапазоне) на его спектральные составляющие можно осуществить с помощью призмы или дифракционной решетки. Количественное сравнение потоков излучения, приходящихся на различные участки видимого спектра, после такого разложения можно провести с помощью различных чувствительных к излучению приемников (болометров, термоэлементов, термопар, фотоэлектрических ячеек). Сочетание диспергирующего элемента (призмы или решетки) с детектором, измеряющим поток излучения и откалиброванным так, чтобы подсчитать этот поток в абсолютных единицах, называется спектрорадио-метром. Если аналогичное устройство предназначено только для количественного сравнения потока излучения в том или ином спектральном интервале с потоком стандартного (эталонного, опорного) пучка лучей, его часто называют спектрофотометром. Прибор такого типа представляет собой очень важный для физика инструмент при практических измерениях цвета, в соответствующем разделе о нем будет рассказано подробнее. С его помощью физик может не только полностью определить физические характеристики, придающие именно данный, а не иной цвет небольшому удаленному источнику света или большой однородно светящейся поверхности, но и характеристики этих источников, которые обусловливают цвета освещаемых ими объектов. Он получает также возможность определить физическую основу цвета прозрачных и непрозрачных природных или синтетических объектов, исследуя, как эти объекты меняют спектральный состав излучения, падающего на них. [c.48]

Дисперсия. Одной из важных характеристик монохроматора является его способность разлагать в спектр падающее на него излучение. Угловая дисперсия диспергирующего элемента определяется величиной aQjaX (рад-нм" ), где aQ — угловое расхождение двух диспергированных световых пучков, различающихся по длинам волн на йЛ. Линейная дисперсия dx/dA — расстояние dx (см) в фокальной плоскости прибора между спектральными линиями, различающимися по длинам волн на йЛ. Угловая и линейная дисперсии связаны соотношением dxIdX fdQldX, (11.13) [c.214]

Зависимость разрешающей силы от характеристик диспергирующих элементов прибора в конце прошлого века была уже достаточно хорошо изучена. Было ясно, что для увеличения разрешающей силы необходимо увеличивать максимальную разность хода интерферирующих лучей. Майкельсон предложил новый диспергирующий элемент — эшелон, состоящий из набора стеклянных пластин одинаковой толщины (рис. 2). Разрешающую силу удалось резко повысить, но условия эксперимента значительно усложнились. Сократился спектральный диапазон, свободный от взаимного переналожения спектральных линий. Поиски [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология