Инструментальный контур

Рассмотрим теперь случай широкой щели, освещенной монохроматическим светом. Будем считать, что ширина геометрического изображении щели во много раз превышает ширину изображения нулевого дифракционного максимума. В этом случае явлениями дифракции можно пренебречь, и освещенность в фокальной плоскости будет постоянна по всему изображению щели. Инструментальный контур описывается функцией [c.16]

В первую очередь к ним относятся конечная ширина щелей, дефекты оптики прибора и его фокусировки, зернистое строение фотоэмульсии, рассеяние света в ней. Поэтому кроме теоретической разрешающей способности вводят понятие практической разрешающей способности и критерий Рэлея при этом удобно обобщить таким образом, чтобы при любой форме инструментального контура считать две монохроматические линии равной интенсивности находящимися на пределе разрешения бА,ц, если провал яркости между ними составляет 20%. Определенная таким образом величина Лц называется практической разрешающей силой [c.77]

Поэтому при бесконечно узкой входной щели и строго монохроматическом излучении, падающем на нее, в фокальной плоскости получаются линии конечной ширины, которые имеют свой контур. Функция, описывающая этот контур, называется аппаратной функцией прибора, или инструментальным контуром, а ширина этой функции на половине ее высоты называется шириной аппаратной функции, т. е. это ширина спектральной линии, меньше которой не может быть получена с помощью данного прибора строго монохроматическая линия при бесконечно узкой щели. [c.20]

Инструментальный контур. Разберем идеализированный случай, когда спектр излучения состоит из конечного числа отдельных монохроматических линий. В действительности такой случай не может реализоваться уже из-за того, что энергетические уровни атомов и молекул имеют конечную ширину. Однако введение идеализированного монохроматического излучения, как мы увидим далее, вполне целесообразно. [c.14]

Функция X) определяется свойствами спектрального прибора и носит название аппаратной функции или инструментального контура. Из (10) сле- [c.14]

Форма инструментального контура может быть самой разнообразной. Рассмотрим некоторые частные случаи, которые реализуются при работе с призменными и дифракционными спектрографами ). [c.15]

Рис. 2. Дифракционный (а) и прямоугольный (б) инструментальные контуры.

Рассмотрим, наконец, случай, когда щель широка, но не настолько, чтобы можно было пренебречь явлениями дифракции на краях призмы, и получим вид инструментального контура для этого случая. [c.16]

Полуширина спектральных линий. При рассмотрении инструментального контура спектрального прибора мы полагали, что его щель освещена монохроматическим излучением. В действительности всякая линия занимает некоторый более или менее широкий интервал длин волн. Спектральное распределение энергии в пределах этого интервала задается функцией [c.18]

Таким же образом характеризуется и полуширина инструментального контура. Обычно она выражается в единицах длин волн или волновых чисел (в ангстремах или обратных сантиметрах). [c.19]

Если инструментальный контур является сверткой образующих его отдельных контуров, то в случае немонохроматической линии ее реально наблюдаемый контур также будет сверткой контура самой спектральной линии и общего инструментального контура, вне зависимости от того, в ре-зу.пьтате каких эффектов инструментального уширения последний образован. [c.19]

Таким образом, обозначив инструментальный контур, контур линии и суммарный контур соответственно через Р (х), <р (х), и (х), получим [c.19]

В случае, когда полуширина линии очень мала по сравнению с полушириной инструментального контура, ширина и форма свертки этих двух контуров практически совпадает с инструментальным. Действительно, если ф (ж — х ) отлична от нуля только внутри малого интервала Аж, то свертка (29) может [c.19]

В тех случаях, когда ширины линии и инструментального контура сравнимы по величине, результирующий контур и его ширина могут быть найдены вычислением интеграла (29). Результаты таких вычислений для многих наиболее распространенных видов контуров представлены на рис. 7 [26]. [c.21]

Исключение инструмент ьного контура (редукция к идеальному прибору). Целью спектральных измерений является получение истинного распределения энергии в спектре исследуемого источника — распределения, не искаженного прибором. Как правило, для решения этой задачи нужно использовать прибор, инструментальный контур которого много уже, чем интересующие нас детали спектрального распределения. В тех же случаях, когда инструментальные искажения существенны, задача сводится к нахождению величины ф х) по известным величинам Р х) тз.и (ж), т. е. к решению интегрального уравнения (29). [c.21]

Это означает, что любым спектральным прибором, включая и небольшой школьный спектроскоп, можно провести сколь угодно детальное изучение спектра. Однако этот вывод противоречит хорошо известной практике, на основании которой мы знаем, что для изучения тонких деталей спектра нужны большие и сложные приборы, обладающие достаточно узким инструментальным контуром. [c.22]

Прозрачная дифракционная решетка. Для получения инструментального контура, даваемого решеткой, нужно рассчитать угловое распределение амплитуды волны, образовавшейся в результате дифракции плоской монохроматической волны на штрихах решетки. [c.48]

Выше было показано, что если контур спектральной линии ф (х) намного же инструментального контура прибора, то свертка обоих контуров практически не отличается от последнего. При этом мы считали, что инструментальный контур Р (х) практически постоянен внутри малого интервала длин волн Ах, в котором функция ф (х) отлична от нуля. Если не делать предположения о постоянстве Р (х), то значение Р (х) в некоторой средней точке интервала Ах можно записать как [c.22]

Из уравнения (36) следует, что чем уже контур исследуемой спектральной линии, тем меньше отличается свертка двух функций от аппаратной функции прибора и тем большая точность измерения и х) ж Р (х) необходима для получения сведений о контуре исследуемой линии. Таким образом, для получения достаточно полных сведений о распределении энергии в спектре ширина инструментального контура должна быть сравнимой, а еще лучше малой, по сравнению с шириной исследуемого участка спектра. [c.22]

Теоретическая разрешающая способность. До сих пор мы, рассчитывая прохождение светового пучка через призму, пользовались приближением геометрической оптики. Однако предельная разрешающая способность призмы определяется тем, что фронт падающей на нее световой волны ограничен размерами призмы. В результате дифракции на краях нризмы, либо на другом отверстии, ограничивающем ширину пучка, образуется дифракционный инструментальный контур, о котором мы говорили выше. [c.31]

Разрешающая способность. Из приведенного рассмотрения видно, что ширина, а вообще говоря, и форма инструментального контура определяют возможность прибора более или менее детально исследовать спектр. Это свойство прибора удобно характеризовать величиной, которая называется разрешающей способностью и измеряется тем наименьшим интервалом длин волн, для которого две монохроматические спектральные линии еще наблюдаются раздельно. Из предыдущего видно, что такое определение совершенно недостаточно, так как возможность раздельного наблюдения двух монохроматических линий целиком зависит от точности, с которой мы знаем инструментальный контур и можем измерить наблюдаемый суммарный контур. [c.23]

Поэтому количественный критерий разрешающей способности (или разрешающей силы) прибора должен быть дан в предположении определенной точности энергетических измерений. Такой критерий был установлен Рэлеем, который дал определение разрешающей способности для случая, когда она обусловлена дифракционным инструментальным контуром [см. формулу (13)]. Согласно Рэлею наименьший разрешимый интервал бХ равен расстоянию между главным максимумом и первым минимумом функции, описывающей этот контур. В угловой мере это расстояние равно бф = Х/й. Две монохроматические линии одинаковой яркости, расположенные на таком расстоянии друг от друга, дают суммарный контур, представленный на рис. 8. Абсцисса точки пересечения контуров обеих линий равна Х/2й. Подставив это значение в уравнение (13), найдем ординату точки пересечения [c.23]

Сначала для простоты произведем расчет инструментального контура прозрачной дифракционной решетки с периодом t и шириной непрозрачных и прозрачных участков а и Ь (см. рис. 2.1). Как будет показано ниже, рассмотрение отражательной дифракционной решетки может быть сведено к рассмотрению прозрачной дифракционной решетки. [c.48]

При этих предположениях с точностью до постоянного множителя, который оцределяется условием нормировки, инструментальный контур решетки задается уравнением (2.12). [c.52]

Отражательная дифракционная решетка. Перейдем к рассмотрению инструментального контура отражательной дифракционной решетки. Пусть грани штрихов составляют с плоскостью решетки угол а, расстояние между [c.52]

В случае большой решетки алмаз к концу нарезки проходит путь до 10 км и больше. За это время он стирается, поэтому форма и глубина штриха в конце нарезки несколько отличаются от начальной. С этим связано заметное фокусирующее действие некоторых плоских решеток, которое, однако, пе вызывает существенных неудобств при работе. Алмаз, режущий решетку по мягкому металлу, выдавливает его, создавая довольно сложный профиль штриха, который не всегда точно воспроизводится. Поэтому инструментальный контур и распределение энергии по порядкам не совсем точно совпадает с расчетным. [c.63]

Вследствие дефектов решетки инструментальный контур иногда бывает асимметричным и может обладать довольно яркими крыльями, простирающимися на несколько ангстрем. Иногда появляются асимметричные спутники. [c.63]

При широкой щели инструментальный контур спектрографа — прямоугольный. У больших спектрографов при узких щелях инструментальный контур определяется только явлением дифракции. [c.66]

Допустим, что щели достаточно широки и инструментальный контур монохроматора определяется шириной геометрического изображения щели [c.67]

Рис. 3.3. Инструментальные контуры монохроматора а — для входной и выходной щелей равной спектральной ширины б — для щелей равной спектральной ширины в, е — соответствующие этим случаям величины щелей.

До сих пор при вычислении разрешающей способности призмы и решетки мы считали щель бесконечно узкой. При учете ширины щели необходимо рассматривать инструментальный контур как свертку двух функций, в соответствии с формулами (18) и (19), в зависимости от способа освещения щели (см. Введение). [c.77]

В предыдущих главах были подробно рассмотрены вопросы, связанные с разрешающей силой призмы и дифракционной решетки, и выведены соответствующие формулы (1.28) и (2.17). При этом предполагалось, что инструментальный контур определяется только явлением дифракции. [c.77]

В этом случае две линии равной яркости, различающиеся по длинам волн на величину удовлетворяющую критерию разрешения Рэлея, образуют суммарный инструментальный контур, ордината минимума которого составляет 80% от его максимума. [c.77]

В действительности ширина инструментального контура прибора определяется суммарным действием ряда факторов. [c.77]

При а Ы изменение ширины ш,ели почти не сказывается на ширине инструментального контура, которая определяется в основном дифракцией на апертурной диафрагме и равна 0,86 6Z. [c.78]

Следует подчеркнуть также, что наличие аберраций приводит к уширеиию инструментального контура спектральной линии (симметричному или несимметричному в зависимости от вида аберраций), а это, в свою очередь, будет влиять на разрешающую способность прибора. Наличие углового увеличения в диспергирующей системе приводит к тому, что аберрации коллиматориого объектива переносятся к камерному объективу увеличенными. [c.29]

Вопрос о роли случайных ошибок в определении спектрального распределения был строго рассмотрен Л. Халфиным [29]. Здесь мы только покажем, что по мере роста ширины инструменталЬнох о контура по отношению к ширине контура линии для нахождения посЛ) д1аего нужно тем точнее знать свертку обоих контуров, чем шире инструментальный контур, или соответственно чем уже контур исследуемой линии. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология