Инструментальный контур ширина

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]

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]

Рис. 3.14. Инструментальные контуры при различной ширине входной щели спектрографа для некогерентного (а) и когерентного (б) освещения щели.

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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.

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]

На рис. 3.14, а представлен ряд инструментальных контуров, полученных при интегрировании формулы (18) для щелей, ширина которых составляет 0 1,0 2,0 3,0 и 4,0 ширины нормальной щели. По оси абсцисс отложено [c.78]

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]

На рис. 3.15, а представлена зависимость полуширины инструментального контура и Ки/К еор от ширины щели спектрального прибора. В соответствии с изложенными выше качественными рассуждениями ширина инструментального контура растет вначале очень медленно вплоть до щели нормальной ширины. Б соответствии с этим медленно падает разрешающая способность. Для щелей, ширина которых более чем вдвое превышает нормальную, контур расширяется пропорционально ширине щели и полуширина линии становится приблизительно равной ширине геометрического изображения щели. [c.79]

Действительно, последняя определяется шириной реального инструментального контура, которая пе может быть меньше ширины геометрического изображения щели. [c.80]

Разрешающую способность можно определить, измеряя ширину инструментального контура в том месте, где он спадает до 0,4 от максимума. Нетрудно видеть, что эта ширина соответствует пределу разрешения Рэлея. Для такого рода измерений нужны источники света с очень узкими одиночными линиями. С этой целью можно использовать газовые лазеры или полый катод (см. гл. 10). Точное измерение ширины инструментального контура является сложной задачей, требующей соблюдения всех тонкостей монохромной фотометрии (см. гл. 12). [c.81]

К оптике спектральных приборов предъявляются необычные требования. Хроматическая аберрация для большинства спектрографов и монохроматоров не играет большой роли, так как фокусируются монохроматические изображения щели. К разрешающей способности оптики требования довольно высокие. Желательно, чтобы инструментальный контур фокусирующей оптики был существенно уже инструментального контура, определяемого разрешающей способностью диспергирующего элемента и шириной щели. Иначе говоря, диаметр кружка рассеяния, даваемого оптикой, должен быть менее 0,01 мм, т. е. меньше, чем дают обычные фотографические объективы. [c.99]

Спектрофотометры. Спектрофотометрами называют спектральные фотоэлектрические приборы, специально предназначенные для измерения поглощения. Спектрофотометры рассчитаны обычно на исследование поглощения жидкостей и твердых тел, т. е. объектов с довольно широкими полосами поглощения. Поэтому большинство из них имеет сравнительно небольшие монохроматоры с шириной инструментального контура более 10 А. Наряду с этим делаются спектрофотометры с двойной монохроматизацией, что связано в первую очередь с необходимостью уменьшения рассеянного света. [c.127]

Фокусировкой называется операция, в результате которой добиваются того, что инструментальный контур имеет наименьшую, характерную для данного прибора, ширину. Для этого приемные элементы прибора (фотослой, выходные щели) должны быть совмещены с поверхностью, на которой оптическая система спектрального прибора образует монохроматические изображения входной щели. Кроме того, отдельные элементы оптики должны располагаться так, чтобы аберрации всей системы были минимальны. Практически это означает, что входная щель должна находиться вблизи фокуса коллиматорного объектива, а в случае прибора с вогнутой решеткой — на круге Роуланда. [c.149]

Ширина контуров применяемых линий должна быть мала по сравнению с шириной инструментального контура. Это требование легко выполняется для относительно небольших приборов и вызывает серьезные затруднения, когда разрешаюш ая сила превышает 10 . Кроме того, размеры источника должны быть достаточно велики, чтобы с его помощью легко можно было равномерно осветить ш ель и заполнить светом коллиматор. [c.150]

В спектральных приборах, где сканирование спектра не предусмотрено, например в квантометрах, приходится брать выходную щель в 2—3 раза шире входной. При таком соотношении ширины выходной щели и спектральной линии инструментальный контур прибора уширяется, зато уменьшается его чувствительность к дефокусировке и небольшим смещениям спектра. [c.156]

Как было показано ранее (см. гл. 2), ширина инструментального контура дифракционной решетки обратно пропорциональна, а разрешающая способность прямо пропорциональна произведению числа интерферирующих пучков N на разность хода между соседними пучками Ао [c.157]

Если положить, что это смещение не должно быть больше ширины инструментального контура 8к, то можно найти связь между коэффициентом отражения зеркал и необходимой точностью их изготовления. Приравнивая значения Ак и Ьк, даваемые формулами (6.55) и (6.47), получим [c.172]

Ошибки поверхности зеркал уширяют инструментальный контур и снижают тем самым яркость в максимуме интерференционной картины. Яркость в минимуме при этом остается неизменной. Это приводит к уменьшению контрастности реального прибора по сравнению с контрастностью идеального эталона. Связь между качеством обработки поверхностей и оптимальным коэффициентом отражения зеркал всегда следует иметь в виду. Применение чересчур большого коэффициента отражения при недостаточно высоком качестве зеркал приводит к энергетическим потерям. Действительно, если при данной ошибке изготовления поверхности М коэффициент отражения существенно больше, чем это задается формулой (6.57), то ширина инструментального контура будет полностью определяться дефектами зеркал. Количество же энергии, пропускаемое эталоном, убывает по мере увеличения коэффициента отражения. Это связано с сужением контуров, описываемых функцией Эри, а при наличии потерь также и с уменьшением пропускания в максимуме (см. табл. 6.1). [c.173]

Предположим, что в пределах всей ширины инструментального контура линии спектральная яркость источника постоянна, тогда можно написать [c.342]

До появления диэлектрических покрытий разрешающая способность эталона лимитировалась коэффициентом отражения, который трудно было получить более 80—90%. Сейчас коэффициент отражения легко может быть доведен до 97—98%. Поэтому главной причиной, ограничивающей разрешающую способность эталона, являются дефекты поверхностей. В соответствии с (6.49) разрешающая способность Я = к 8к, где Ьк — ширина инструментального контура. Если ширина инструментального контура определяется только дефектами зеркал, то 6А следует заменить на Д/с. Тогда, воспользовавшись формулами (6.48) и (6.55), найдем разрешающую способность реального эталона [c.173]

При малой ширине инструментального контура (я а ) монохроматор точно воспроизводит контур линии к 1). [c.199]

Все спектральные приборы, содержащие щель, обладают общим недостатком — для увеличения проходящего через прибор светового потока необходимо увеличивать ширину щели, при этом расширяется инструментальный контур и, следовательно, ухудшается разрешение. [c.209]

При измерении эквивалентной ширины спектральных линий поглощения требования к разрешающей способности значительно менее строги. Как будет показано ниже, измеренное значение обычно не зависит от инструментального контура спектрального прибора. Действительно, пусть имеется схема измерения (рис. 13.1), с помощью которой экспериментально определяется спектральное распределение светового потока от источника сплошного спектра. Измерения ведутся до того, как создан поглощающий столб паров Фо (,), и после того, как в кювету введены поглощающие пары (Ф )- Предположим, что такие измерения проводятся дважды — первый раз на приборе с бесконечно большой разрешающей способностью (бесконечно узким инструментальным контуром) и второй раз на спектральной аппаратуре, инструментальный контур которой имеет конечную ширину и задан функцией Ф ( v). Тогда первый прибор дает истинные спектральные распределения Фох, и Фа, второй — искаженные Фох и Фгх. Эквивалентная ширина линии, вычисленная но данным, полученным на первом приборе, будет [c.341]

Величина поправки зависит от способа измерения эквивалентной ширины и от инструментального контура регистрирующего прибора. [c.349]

При сканировании интерференционной картины вследствие конечной ширины диафрагмы получается кривая, не совпадающая с кривой распределения интенсивности. Чтобы дать представление о величине искажений, на рис. 72 представлены кривые записи, рассчитанные для различной величины выходной диафрагмы. Очевидно, что чем меньше ширина выходной диафрагмы, тем меньше искажения, вносимые в инструментальный контур эталона, тем выше разрешающая способность всего спектрометра в целом. Но при уменьшении диафрагмы уменьшается и поток, падающий на приемник, вследствие чего может ухудшиться точность записи. Поэтому всегда выбирается какая-то средняя величина диафрагмы. Разумным компромиссом в боль- [c.184]

Кроме обычной фокусировки в этом случае крайне важно установить выходную щель прибора параллельно изображению его входной щели, иначе ширина инструментального контура возрастает (рис. 5.26. а). Ширина инструментального контура увеличится и в том случае, если кривизна выходной щели отлична от кривизны спектральной линии (рис. 5.26, б). Это обстоятельство существенно отличает фотоэлектрические приборы от спектрографов, инструментальный контур которых, в особенности для стигматичных приборов, не зависит от кривизны и наклона спектральных линий. [c.156]

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]

Двойные монохроматоры. Для широкого класса спектроскопических задач очень существенно отсутствие рассеянного света. Наиболее действенный способ улучшения монохроматической селекции излучения — применение в одном приборе двух последовательно расположенных монохроматоров. Такое устройство называется двойным мон . хроматором. В нем выходная щель первого монохроматора служит входной щелью второго. Есть две основные схемы двойного монохроматора — с одинаково и с противоположно направленными дисперсиями (рис. 4.16). В первом случае дисперсия и разрешающая способность всей системы равна сумме дисперсий и соответственно разрешающих способностей обоих приборов. Во втором — общая дисперсия равна нулю, а ширина выделенного спектрального интервала определяется только инструментальным контуром первого монохрома --ра. Второй же — лишь устраняет рассеянный свет. При одинаково направленных дисперсиях монохроматоров кривизна [спектральных линий на выходе удваивается, при [c.106]

На рис. 4.19, б показан ход лучей в простом монохроматоре Jarrell Ash, собранном по схеме Эберта. Фокусное расстояние черкала 25 см. Прибор снабжен сменными щелями постоянной ширины. Основной щели 0,1 мм соответствует полоса пропускания 3,2 А- Применять более узкие щели невыгодно, так как инструментальный контур уширен аберрациями и получить его уже 3—4 А нельзя. Два монохроматора легко объединяются в один [c.109]

Для анализа вопроса о необходимой точности изготовления поверхности положим, что допустимы отклонения от плоскости, вызывающие уширения инструментального контура, равные ширине инструментального контура такого же эталопа с идеальными зеркалами. Вычисление этого уширения затруднительно, так как последнее зависит от формы дефектов и распределения их по поверхности зеркала. Для ориентировочной оценки уширения контура, связанного с ошибками в изготовлении зеркал, допустим, что два элемента эталона различаются по толщине на величину Ai. Величины смещения колец, образованных этими элементами, выраженную в долях порядка, найдем, дифференцируя (6.30) но t. Для малых углов падения [c.172]

Рис. 12.9. Влияние эффекта Эберхардта (б) и рассеяния света в эмульсии (в) на распределение почернения в изображении а — распределение освещенности на поверхности эмульсин б — микрофотограмма соответствующего участка эмульсии в — влияние эффектов проявления и рассеяния света в эмульсии на вид инструментального контура при разных ширинах ще.тзи.

В качестве примера покажем результат совместного действия эффектов Эберхардта и рассеяния света на вид инструментального контура спектрографа при разной ширине щели (рис. 12.9, в). Мы видим, что эти эффекты могут не только исказить измеряемую яркость спектральной линии, но и, подобно соляризации, превратить одиночную спектральную линию в дублет или изменить расстояние между составляющими мультинлета. [c.301]

Пусть, нанример, линия поглощения имеет полуширину 10 А и глубину в центре 0,5. Если разрешающая способность прибора 10, то для видимой области спектра это соответствует ширине инструментального контура 0,5 А. Контур линии поглощения, полученный на таком приборе, полностью определяется инструментальным уширением, а глубина линии составляет всего 1%. Обнаруншть такую линию практически невозмон но, во [c.339]

Здесь к = АК1Ах я I = 8К/АХ. В случае фотоэлектрического сканирования, когда спектральные ширины щелей монохроматора одинаковы, инструментальный контур представляет собой треугольник с основанием бЯ, равным удвоенной спектральной ширине щели. [c.349]

А. Однако выбор удобных для такой оценки мультипле-тов не всегда возможен. Разрешающую способность больших приборов с величиной 50 ООО и больше удобно измерять, пользуясь явлением Зеемана, которое дает возможность непрерывно менять расстояние между компонентами расщепленной в магнитном поле линии. Возможно также оценивать разрешающую способность, измеряя полуширину контура одиночной линии, обладающей собственной шириной, значительно меньшей, чем ширина инструментального контура исследуемого прибора. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология