Термостолбик

Альтернативным подходом к определению световых интенсивностей является измерение скорости фотохимической реакции, для которой квантовый выход точно известен. Химические системы такого типа называются химическими актинометрами. Разумеется, квантовый выход самого актинометра должен быть определен посредством абсолютных (т. е. с применением термостолбика) измерений интенсивностей света. Химические актинометры предпочтительны вследствие независимости их показаний от длины волны света и экспериментальных параметров. Одним нз наиболее употребительных составов для этой цели является раствор КзРе(Сг04)з, известный в этой области как ферриоксалат калия. Окисление ферриоксалата в кислом растворе приводит к восстановлению Fe + до Fe + и одновре- [c.188]

Рис. 7.2. Детекторы излучения (а — термостолбик, б — фотоэлемент) / — излучение, 2 — зачерненный собирающий конус, 3 — зачерненные передние спаи, 4 — неосвещаемые задние спаи, 5 — гальванометр, 6 — фотоэлектроны, 7 — анод, 8 — фотокатод, 9 — откачанная прозрачная колба, 10 — электрическая батарея.

Энергия света может рассеиваться в тепло. Если свет падает на зачерненную поверхность, то температура поверхности будет возрастать. Обычно рост температуры измеряют с помощью термостолбика, который представляет собой набор последовательно соединенных термопар с зачерненными передними спаями (рис. 7.2, а). Разность температур между освещенными передними спаями и находящимися в темноте задними спаями вызывает генерацию ЭДС измеряемой величины. Термостол- [c.186]

Возможна прямая оценка квантовых выходов процессов испускания путем измерения абсолютных интенсивностей испускаемого и поглощаемого света, хотя низкая интенсивность многих процессов испускания затрудняет такие измерения. Абсолютные интенсивности могут определяться с помощью первичного стандарта (термостолбика) или предварительно прокалиброванного фотоумножителя. Благодаря высокой чувствительности для абсолютных измерений интенсивности испускания также может использоваться химический актинометр на основе ферриоксалата калия. [c.193]

Актинометрией называется измерение полного количества радиации, попавшего на изучаемую систему. Одним из типов актинометра является термостолбик, представляющий собой группу термопар, у которых определенные концы прижаты к черной поверхности. Для измерения излучения, поглощенного системой, термостолбик помещается за реакционным сосудом и измеряется [c.64]

Термостолбики очень чувствительны к малым флуктуациям окружающей температуры и к сквознякам. Поэтому в фотохимических экспериментах проще использовать фотоэлементы. Схема фотоэлемента показана на рис. 7.2, б. Он состоит из фотокатода и коллектора, заключенных в откачанную колбу. При освещении катода, изготовленного из подходящего материала, из него вылетают электроны. Если коллектор имеет положительный заряд относительно катода (т. е. является анодом), то во внешней электрической цепи потечет ток. Условия работы можно выбрать таким образом, чтобы этот ток был пропорционален интенсивности света, попадающего на фотокатод. Однако квантовый выход эмиссии фотоэлектронов из катода зависит от длины волны света и может быть неизвестен. Поэтому необходимо калибровать фотоэлемент по термостолбику или по вторичному стандарту. Основными преимуществами фотоэлемента являются, во-первых, большая, чем у термостолбика, чувствительность и, во-вторых, слабая чувствительность фотокатода к длинноволновому излучению, исключающая неприятные малые температурные флуктуации. Для измерений интенсивности света в УФ-области можно выбрать такой материал фотокатода (например, чистый натрий), что фотоэлемент не будет детектировать видимый свет и отпадет необходимость его тщательного экранирования от освещения лаборатории. [c.188]

Ад — показания гальванометра, к которому подключен термостолбик, измеряющий разность температур на входе и выходе калориметра [c.60]

ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Термопара Элемент Голея Термостолбик [c.199]

Инфракрасные лучи, пройдя анализируемый газ и щель спектрографа, попадают после отражения на зеркало 5, затем проходят через призму из каменной соли 6, которая пропускает через себя инфракрасные лучи и разлагает их в спектр. После прохождения лучей через б они попадают на зеркало 7, затем снова через призму 6 попадают на зеркало 5 и через щель 8 и зеркало 9 на термостолбик 10. Попадание инфракрасных лучей на термостолбик вызывает возникновение электрического тока, который и замеряют зеркальным гальванометром. [c.287]

Фотоэлектрические приборы. К этой группе мы относим приборы, обладающие способностью преобразовывать лучистую энергию в электрическую, а также приборы, способные управлять электрическим током в зависимости от мощности падающего излучения. Мы, однако, не будем относить к фотоэлектрическим те приборы, чувствительность которых определяется температурными изменениями за счет поглощенного излучения (например, болометры и термостолбики). [c.297]

Для измерения излучения пламени используют различные воспринимающие элементы (термостолбики, болометры и др.). [c.64]

При выполнении исследований, описанных в [20], использовался термостолбик, соединенный с гальванометром и предварительно проградуированный. Он находился на значительном расстоянии от резервуара, в котором сгорала жидкость (нефтепродукт). Между столбиком и резервуаром располагался металлический экран с двойными стенками и круглым отверстием в центре. Термостолбик через это отверстие видел только центральную часть пламени. По отклонению гальванометра и градуировочным данным находилась испускательная способность пламени Е. Соотношения, необходимые для вычисления Е, устанавливались следующим путем. [c.64]

Обозначим через ЛФ мощность падающего на термостолбик потока лучистой энергии, направленного по нормали к поверхности пламени через ь о—площадь приемника излучения (термостолбика) Зп — площадь той части поверхности пламени, излучение которой попадает на столбик га— расстояние между столбиками и пламенем г — расстояние от термостолбика до экрана 5 — площадь центрального отверстия в экране В — яркость пламени. Теперь можно написать, что [c.64]

В литературе отмечается [19, 23], что углерод пламени, находящийся в тонко дисперсном состоянии, имеет оптические свойства, отличные от свойств массивного углерода. Поглощательная способность пламени резко убывает с величиной длины волны, а в случае массивного углерода она уменьшается гораздо медленней. В свете этих данных возникает серьезная необходимость уточнить те данные, которые получаются при помощи термостолбика, и установить к какой области спектра их следует отнести. [c.65]

При использовании такого черного тела в качестве эталона для измерений энергии излучения возникают некоторые трудности. В первую очередь следует отметить, что излучение, поступающее через небольшое отверстие, содержит все длины волн от далекого инфракрасного излучения до глубокого ультрафиолетового, хотя крайние области обладают небольшими интенсивностями. Следовательно, любой возможный измерительный прибор должен реагировать с одинаковой эффективностью на определенное количество эргов на квадратный сантиметр в секунду независимо от длины волны или частоты. Существуют несколько приборов такого типа можно взять, например, одно-или многоспайный термоэлектрический элемент и покрыть спаи платиной или газовой сажей таким образом, чтобы по увеличению температуры можно было бы очень точно измерять суммарную энергию излучения независимо от длины волны (см. в работе [32] стр. 79). Если имеется такой термостолбик (который можно приобрести у ряда фирм, а при желании сделать самому), то он может быть применен в совокупности с гальванометром, используемым для непосредственных отсчетов. Гальванометр в свою очередь можно прокалибровать при помощи черного тела, используя закон Стефана. [c.237]

Вместо того чтобы создавать черное тело, практическое изготовление которого представляет трудную задачу, лучше приобрести в Бюро стандартов эталонную лампу, для которой точно найдено суммарное излучение в определенном направлении (указанном в паспорте, прилагаемом к лампе) как функция тока, протекающего через лампу. Эти лампы являются удобными эталонами для калибровки термостолбиков. [c.237]

Следует иметь в виду, что термостолбики калибруются мо излучению, значительная часть которого расположена в инфракрасной области, тогда как при фотохимической работе они используются в основном для измерения видимого или ультрафиолетового излучения. Следовательно, необходимо проверить, чтобы показания термостолбика зависели только от энергии, падающей на единицу поверхности в секунду, и совершенно не зависели от длины волны. Провести полную такую проверку нелегко, однако во многих случаях при соответствующей осторожности это можно сделать, варьируя ток, протекаюпии через эталонную лампу, как это указано в инструкции Бюро стандартов, и проверяя, существует ли действительно линейная зависимость между показаниями системы термостолбик—гальванометр и интенсивностью излучения. Поскольку распределение длин волн изменяется с температурой лампы накаливания (при высоких температурах более короткие волны составляют большую часть суммарного излучения), то наличие линейной зависимости показаний термостолбика от интенсивности излучения обычно является достаточной гарантией, что система может быть применена для всех длин волн, используемых при фотохимических исследованиях. Вопрос о применении термостолбиков для измерения энергии излучения подробно рассмотрен в гл. XXIV Спектроскопия и спектрофотометрия 122]. [c.238]

Не следует считать, что линейная зависимость фототока от интенсивности излучения сохраняется в широких пределах. У многих вакуумных фотоэлементов, если только накладываемое напряжение не слишком высоко, такая зависимость при низких интенсивностях приблизительно выполняется. Отклонения от линейности значительно сильнее проявляются в случае газонаполненных фотоэлементов, чем в случае вакуумных. Однако для данных конкретных условий всегда необходимо проверять характер зависимости фототока от интенсивности. Это можно сделать путем использования нейтральных фильтров с различной оптической плотностью, которые предварительно прокалиброваны для излучения интересующей длины волны при помощи надежного спектрофотометра. Как подчеркивалось выше, существенно иметь в виду что фототок зависит ие только от интенсивности излучения, но также от длины волны. Следовательно, калибровочные измерения интенсивности следует проводить только для монохроматического излучения. Если выполнить все необходимые условия, то фотоэлементы могут оказаться очень удобными для измерения относительных интенсивностей излучения в фотохимических опытах. Для проведения абсолютных измерений фотоэлемент может быть прокалиброван по специально откалиброванному термостолбику (как описано выше) или, еще лучше, по химическому актинометру (см. ниже). Такую калибровку полезно проводить для отдельных серий экспериментов с закрепленной оптической системой. Вместе с тем калибровку необходимо часто проверять, так как незначительные и часто незаметные изменения в оптике (обусловленные, например, отклонениями от точного положения ртутной дуги внутри разрядной трубки) или изменения в чувствительности самого фотоэлемента, особенно в случаях, когда накладываются большие токи, могут привести к ложным эффектам и сравнительно большим ошибкам. [c.240]

Недавно стали доступны полупроводниковые детекторы, сделанные из сульфида свинца, селенида свинца и теллурида свинца. Сульфид свинца можно использовать вплоть до 3 мк, а теллурид свинца — до 5 мк. Тем не менее необходимы более чувствительные устройства, которые позволили бы обнаруживать чрезвычайно малые энергии, характерные для более длинных волн. В настоящее время широко используются вакуумные термопары, поглощающие излучение с большой эффективностью. Эти термопары соединены с высокоэффективными усилителями. До того как успехи электроники привели к созданию таких высокоэффективных бесшумных усилителей, для получения внутреннего усиления в качестве первой ступени применяли термостолбики. Пригодна также газовая ячейка Голея, в которой записывается изменение давления газа в зависимости от поглощенной энергии излучения. Представляют интерес также термисторные полупроводниковые детекторы. Эти детекторы, имеющие одинаковую чувствительность вплоть до длины волны 40 мк, малоинерционны, их просто приспособить и легко усилить. Используется также болометр, по крайней мере в одном из выпускаемых приборов. [c.250]

Во многих случаях наиболее удобными приспособлениями для измерения интенсивности излучения являются химические актинометры, характеризующиеся определенными преимуществами. Для б ольшинства источников излучения наблюдаются изменения интенсивности как во времени, так и по сечению пучка излучения, проходящего через реакционный сосуд. Термостолбики и фотоэлементы следует применять поэтому таким образом, чтобы они усредняли интенсивность по времени и по площади сечения пучка, т. е. измеряли суммарное число квантов, падающих на реакционный сосуд. При этом предполагается регулярное перемещение устройства, измеряющего излучение, в направлении, поперечном к пучку, с тем чтобы можно было определять суммарное излучение, а также построение кривой зависимости интенсивности от времени и определение площади под кривой. Обе эти операции являются трудными [c.240]

Для наблюдения и измерения интенсивности люминесценции (фотометрии) применяют различные приемники излучения, т. е. устройства, регистрирующие падающий на них свет. В качестве таких приемников могут служить человеческий глаз (визуальное наблюдение), фотоэлемент, фотоумножитель, фотопластинка, термостолбик, болометр и т. д. [c.82]

В опытах по выяснению роли отдельных веществ в общем обмене клеток кожи автору удалось обнаружить, что при. нанесении на кожу крема, содержащего глюкозу, температура кожи повышалась на 0,23—0,24° С, в то время как кремы, содержащие, кроме глюкозы (чистой глюкозы или меда), еще и холестерин или ланолин, повышают температуру кожи на 0,72— 0,96° С. Температура измерялась с помощью термостолбика Мелони, присоединенного к зеркальному гальванометру (столбик— линейчатый, односторонний, с конусным раструбом). Это говорит о том, что глюкоза и холестерин активизируют процессы обмена веществ в коже и поэтому должны улучшить ее питание. Для получения более точных результатов одновременно проводились контрольные опыты на близлежащие участки кожи (после проверки их температуры) наносились кремы того же состава и такой же толщины, но без глюкозы или холестерина. [c.75]

В типичном при фотолизе эксперименте ртутная лампа снабжается фильтром, пропускающим свет Х=31Э0А. С помощью термостолбика было измерено, что в течение 10 ч поддерживалась ннтенсивиость излучения 1,0-10 эрг/сек. Сколько килокалорий на Эйнштейн дает свет 3130 А Каково общее количество поглощенной энергии (1 эрг=2,39-10 >> /скал) Сколько получено эйнштейнов Сколько молей продукта получится при квантовом выходе 0,25 [c.76]

При изготовлении прибора сначала в основную трубку эбуллиометра виаивают экранирующий цилиндр 14 косым тарельчатым спаем с трубкой отводом на нижней части скоса (8). Затем впаивают простым внутренним спаем, пропуская трубку через нижнюю часть эбуллиометра, заготовленную ранее трубку 12 для термостолбика с ограничителем И п спиралью 9. Ограничитель делают впаиванием трубки 12 внутренним спаем в дно более широкой трубки, которую затем разрезают вблизи внутреннего спая, в результате чего образуется зонт. Спираль из штабика навивают ниже ограничителя — зонта концы спирали наглухо спаивают с трубкой. Изготовив насос Коттреля 7, его спаивают посредством двух или трех и1табиков со стенками прибора в иижпей его части. После этого снизу эбуллиометра дьюаровским спаем впаивают карман 5 с отводом для крапа 1 и узкой боковой трубкой, которую, в свою очередь, спаивают с трубкой 15. Холодильник 19 с шариком 20 на шлифе и кран припаивают после отжига всего эбуллиометра в печи. Термостатируемую рубашку 16 делают методом изготовления дьюаровских трубок. При отделке последнего (верхнего) конца [c.212]

Величину 51Г легко было определить. / Ф1зо находим на основании измерения тэдс и данных градуировки термостолбика. Таким образом без особых затруднений определялась яркость пламени В. Зная последнюиз,,.по формуле [c.64]

Фотоэлемен 1ы иногда используются для измерения интенсивности излучения, однако их чувствительность зависит от длины волны, в связи с чем они не могут быть прокалиброваны ни непосредственно, ни при помощи закона Стефана. Однако если термостолбик соответствующим образом прокалиброван и имеется уверенность в том, что его показания не зависят от длины волны, и если использовать источник монохроматического излучения, то показания в цепи термостолбик—гальванометр можно сопоставить с показаниями в цепи фотоэлемента. После этого фотоэлемент можно использовать только для этой единственной длины волны. При этом всегда следует иметь в виду, что во избежание ошибок с такой системой необходимо часто проводить повторные калибровки. [c.238]

В качестве приш иков излучения в инфракрасной спектроскопии в основном применяются два типа тепловых индикаторов термоэлементы и болометры. Первые представляют собой несколько посла-довательно соединенных термопар, иногда называемых термостолбиками. В основе их действия лежит явление термоэлектричества. Сдай термопар расположены так, что одни из них (например, четные) под- [c.270]

Целесообразно различать приемники двух типов селективные и неселективные. Песелективные приемники реагируют па полную мощность падающего на них излучения, независимо от его длины волны. К числу таких приемников относятся, например, термостолбики и болометры. [c.82]

Поведение термостолбика удобно иллюстрируется с помощью эквивалентного электрического контура, предложенного Фелджетом [18] и показанного на рис. 1, б. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология