Отражение света в спектральных приборах

Далее свечение пламени с помощью линзы 6 превращается в слабо расходящийся пучок лучей, который проходит через абсорбционный светофильтр, выделяющий у определяемого элемента резонансную линию (натрий, калий, кальций) или молекулярную полосу (кальций). После пластинки 8 световой пучок попадает на интерференционный светофильтр 9. При этом часть излучения с узким интервалом длин волн, соответствующим полосе пропускания интерференционного светофильтра, проходит через светофильтр и попадает на фотоэлемент 11 основного канала, остальная часть излучения частично поглощается, частично отражается. Отраженный свет направляется в компенсационный канал с помощью пластинки 8, проходит через оптический клин 12 и попадает на фотоэлемент компенсационного канала 14. Фотоэлементы основного // и компенсационного 14 каналов включены навстречу друг другу, поэтому их электрические сигналы вычитаются. Таким образом, прибор регистрирует полезный сигнал, из которого исключен сигнал мешающего элемента (за счет последнего возникает инструментальная ошибка). Уменьшая или увеличивая прозрачность оптического (17 на рис. 13) клина, можно полностью сбалансировать постороннее излучение, прошедшее через интерференционный светофильтр. Это относится к собственному излучению пламени. Такую операцию выполняют на сухом пламени перед началом работы. Следовательно, оптическая схема фотометра ПАЖ-1 позволяет регистрировать аналитический сигнал определяемого элемента, исключить фоновое излучение пламени в этом спектральном интервале и скомпенсировать спектральные помехи, возникающие в присутствии посторонних элементов, если их спектральные линии или полосы не совпадают с шириной пропускания интерференционного светофильтра. [c.29]

Дело в том, что трудно определить истинную величину оптической плотности анализируемой пробы. Результаты измерения зависят от характеристик прибора спектральной ширины щели, рассеянного света, скорости развертки спектра, отражения света окнами кюветы и поверхности самого образца и т. д. Поэтому для одних и тех же полос поглощения на разных приборах могут быть получены отличающиеся значения молярных коэффициентов погашения. Положение еще осложняется тем, что часто в литературе не приводятся подробные характеристики прибора и других условий, при которых определено значение е. [c.332]

По способу регистрации спектра все спектральные методы разделяются на визуальные, фотографические и фотоэлектрические, а спектральные приборы — на спектроскопы (стилоскопы), спектрографы и спектрометры (квантометры). Наиболее важными частями спектральных приборов являются диспергирующее устройство и щель прибора, так как спектральная линия— это ее монохроматическое изображение. Основной деталью щели являются ее щечки. Промежуток между щечками должен быть правильной формы,. края имечек строго параллельны и скошены в виде ножа, чтобы отраженный от них свет не попадал в прибор. Щечки раздвигаются с помощью микрометрического винта, позволяющего устанавливать ее ширину с точностью до 0,001 мм. Рабочая ширина щели составляет 0,005—0,020 мм, поэтому малейшее ее загрязнение приводит к искажению спектра и ошибкам U анализе. Поверхности ножей щели очищают заостренной палочкой из мягких пород дерева (спичка). Не рекомендуется проводить очистку металлическими [c.650]

Для расчета координат цвета с помощью спектральных приборов окрашенный образец последовательно освещают монохроматическими излучениями и для каждой длины волны % определяют коэффициенты отражения р(Х) или пропускания т (Я). Кривые спектрального отражения света от непрозрачных тел или кривые пропускания от прозрачных тел и растворов могут быть сняты на спектрофотометрах типа СФ-10 или СФ-14. [c.229]

Современные спектральные приборы хорошо оснащены автоматикой (подготовка образцов, программирование режимов работы, обработка результатов с приведением их к наиболее удобной форме) и дополнительными принадлежностями, которые состоят в основном из различного рода приставок (для проведения измерений в отраженном и рассеянном свете, по методу нарушенного полного внутреннего отражения, для локального анализа и т. д.), из специальных камер (для исследования образцов в различных тепловых и прочих режимах) и различного рода вспомогательных приспособлений. [c.16]

Поскольку, независимо от поворота поляроида на 45° вправо и влево, положение ближайшего к спектрографу поляроида было неизменным, пучок света в обоих случаях был плоско поляризован под углом 45°, и световые потоки и испытывали одинаковые потери на отражение в спектральной аппаратуре. Таким образом, степень деполяризации А определялась как отношение показаний прибора при двух положениях поляроида [c.86]

Потери на отражение и поляризация света. Потери, связанные с отражением, рассчитываются достаточно хорошо. Обычно поверхности зеркал в спектральном, приборе отражают 80—90% падающей энергии. Таким образом, потери на каждом зеркале составляют 10—20%. В старых зеркалах они могут быть больше. [c.88]

Отраженный и рассеянный свет в спектральных приборах. Отраженное и рассеянное оптикой излучение в основной своей части поглощается корпусом, малая его доля достигает приемника излучения в виде рассеянного света, который, как правило, мешает измерениям, увеличивая их ошибки. Поэтому одна из важных задач при конструировании спектральных приборов — уменьшение количества рассеянного излучения. [c.90]

Зеркальный конденсор. Если источник света мал и свет его не заслоняется со стороны, противоположной спектральному прибору, то вместо линзового можно употреблять зеркальный конденсор. Алюминированное сферическое зеркало имеет коэффициент отражения около 80% и с его помощью можно получить увеличенное изображение источника на щели (рис. 5.10, б). Расчет расстояний I, и 1 ,, фокусного расстояния и диаметра зеркала аналогичен расчету для линзового конденсора. Зеркало приводит к несколько большим потерям энергии по сравнению с линзой. Существенное его преимущество — полное отсутствие хроматической аберрации. Сочетание зеркального и линзового конденсоров позволяет почти вдвое увеличивать количество света, поступающего в прибор. Источник при этом располагается в центре кривизны зеркала (см. рис. 5.2). Следует иметь в виду, что при таком расположении в результате дополнительного прохождения света, отраженного от зеркала, через источник света могут увеличиться искажения, вызываемые самопоглощением линий в источнике. [c.139]

Сущность спектрофотометрического метода состоит в определении спектральных коэффициентов отражения с помощью спектрального прибора и в последующем вычислении координат цвета по формулам, приведенным выше. Значения удельных координат цвета 2 и спектральной интенсивности излучения источника света входящих в эти формулы, являются фиксированными и определяются по таблицам. Спектральное распределение энергии источника света также является фиксированным. ГОСТом установлены три стандартных источника света А, В и С с цветовой температурой 2853, 4800 и 6500 К. В практике измерения цвета в лакокрасочной промышленности принято пользоваться источником С, соответствующим рассеянному дневному свету. [c.53]

Однолучевые приборы. Для получения кривой поглощения вещества с помощью однолучевых приборов, таких например, как ИКС-12, СФ-4, ФЭП-1, необходимо проделать следующие операции. Провести запись сигнала, возникающего в приемнике под действием света, падающего от источника. Величина этого сигнала г о (Х)опреде-ляется распределением энергии излучения источника по спектру р(А), спектральной чувствительностью приемника тМ потерями света в приборе на отражение и поглощение оптическими деталями (Х)и геометрическими условиями, которые определяются размерами щелей, сечениями световых пучков /(А) и усилением электронной схемы Р. [c.86]

Потеря интенсивности света, обусловленная поглощением, вызывает серьезные технические затруднения. По мере уменьшения энергии светового потока при выбранной длине волны доля паразитного света в излучении, попадающем на регистрирующий прибор, возрастает. Увеличение ширины щели монохроматора, позволяющее поддерживать интенсивность света на необходимом уровне, приводит к ухудшению спектрального состава падающего света. Следует исключить-также поглощение и отражение света измерительной ячейкой, для чего используют ячейки, изготовленные из хорошего, чистого, плавленого кварца. Когда диапазон длин волн, в котором проводят измерения, достигает 200 М[1 или меньше, возникает проблема уменьшения поглощения падающего света атмосферным кислородом. Это достигается пропусканием через прибор сильного тока сухого азота. Наиболее значительная потеря световой энергии вызвана поглощением света растворителем и (или) раствором, имеющим хромофорные группы. Невозможность учесть этот эффект, к сожалению, приводит к обнаружению ложных эффектов Коттона [c.96]

Регистрирующие спектрофотометры этого типа позволяют записывать спектры поглощения и пропускания, а также измерять коэффициенты отражения различных образцов. Запись по всей длине видимого спектра может быть проведена несравненно в более короткое время, чем промер этого же участка спектра на спектрофотометре типа СФ-4. Приборы имеют двойной монохроматор, поэтому монохроматизация света здесь достаточно высока. Ширина входной и выходной щелей монохроматора изменяется во время работы прибора автоматически, соответственно дисперсии призм. Таким образом, при достаточно высокой монохроматизации вырезае.тся спектральный участок постоянного спектрального интервала. Источником освещения служит кинопроекционная лампа К-30. Рабочий диапазон приборов охватывает только видимую область спектра от 400 до 700 нм, и, следовательно. [c.84]

Свет, отраженный от образца и эталона, после многократного отражения от стенок шара освещает фотоэлемент, расположенный за окном шара, закрытым молочным стеклом. Освещенность фотоэлемента в каждый момент времени определяется суммой мгновенных потоков, отраженных от образца и эталона. Если световые потоки, отраженные образцом и эталоном, равны, освещенность фотоэлемента будет постоянна в любой момент времени и переменный сигнал на входе усилительной системы будет отсутствовать. Если, испытуемый образец заметно поглощает, то суммарный световой поток на фотоэлементе будет изменяться с частотой 50 Гц и на входе усилителя появится сигнал такой же частоты. Напряжение сигнала усиливается и подается на обмотку якоря электродвигателя отработки, который при помощи фотометрического кулачка поворачивает призму Рошона до тех пор, пока не исчезнет сигнал на входе усилителя, т. е. пока не исчезнет разность световых потоков. Одновременно с поворотом призмы происходит перемещение пера, фиксирующего на бланке пропускание, отражение или оптическую плотность образца. Изменение длины волны света, выходящего из монохроматора, производится перемещением вдоль спектра средней щели прибора. Перемещение щели осуществляется от электродвигателя одновременно с поворотом барабана записывающего механизма. Таким образом, на бланке, закрепленном на барабане записывающего механизма, записывается кривая спектрального пропускания, отражения или оптической плотности. [c.274]

Спектрофотометры обычно имеют встроенный осветитель, включающий в себя источник света, излучающий достаточный лучистый поток во всех длинах воли интересующей части спектра. Фактическое спектральное распределение лучистого потока источника не имеет значения, поскольку прибор измеряет лишь отношения потоков в различных длинах волн. Важно отметить, что измеряемые спектрофотометром величины зависят от условий освещения и наблюдения. При измерениях спектральных коэффициентов пропускания падающий поток берется обычно вдоль перпендикуляра к поверхности образца при углах наблюдения, ограниченных углами вблизи продолжения того же самого перпендикуляра. При измерениях спектральных апертурных коэффициентов отражения непрозрачных образцов падающий поток обычно берется вдоль направления, несколько отклоняющегося от перпендикуляра к поверхности. Иногда весь отраженный поток для измерения собирается интегрирующей сферой иногда этот поток собирается лишь в некоторых направлениях, например составляющих угол 45°. Поскольку спектральный апертурный коэффициент отражения в значительной степени зависит от условий освещения и наблюдения образца, некоторые из них были стандартизованы. Об этом речь ниже. [c.124]

Наряду с расчетными методами оценки цвета с использованием спектральных кривых отражения или пропускания возможно непосредственное измерение цвета окрашенного образца, которое проводят с помощью колориметрических приборов. Измерение цвета с помощью фотоэлектрических колориметров основано на том, что излучение от источника света, отраженное [c.231]

ИСП-51. Используемая спектральная область 3900 5500 А. Оптическая схема прибора изображена на рис. 160. Свет от источника через растровый конденсор попадает на входную щель 1, объектив 2 и параллельным пучком падает на диспергирующую систему, состоящую из призм 3, 4 и 5. Свет, отраженный от первой грани призмы 3, собирается линзой 6 на фотокатод фотоэлемента 7 канала неразложенного света. Сменные фильтры 8 позволяют ослабить интенсивность неразложенного света. [c.272]

В основу работы прибора ФЭС-1 положен принятый в спектральном анализе метод внутреннего стандарта, заключающийся в измерении отношения интенсивностей линии анализируемого элемента и линии сравнения, излучаемой тем же источником света. Это автоматически исключает зависимость результатов измерений от колебаний яркости источника света и изменений других факторов, общих для всех спектральных линий. В приборе ФЭС-1 роль линии сравнения играет неразложенный свет, отраженный от поверхности первой призмы. Фототок, возбуждаемый светом выделенной монохроматором анализируемой линии, заряжает накопительный конденсатор (рис. 37.2). Неразложенный свет, попадая на второй фотоэлемент, заряжает второй накопительный конденсатор С., напряжение на фотоэлементы подается от стабилизатора СН. [c.291]

Поглощение и отражение света растворами красителей может быть из 5ерено на специальных приборах, называемых спектрофотометрами. В спектрофотометрах свет лампы с помощью кварцевых призм разлагается на отдельные составляющие этот свет монохроматические излучения. Монохроматические излучения с разными длинами волн пропускают поочередно через раствор исследу емого красителя и измеряют значения оптической плотности, соответствующие той или иной длине волны. Для построения спектральной кривой поглощения на оси абсцисс откладывают длины волн, на оси ординат — оптические плотности D, или коэффициенты поглощения s, пли Igs (рис. 1). Положение максимума спектральной кривой на оси абсцисс характеризует цвет вещества. Если Ямакс лежит в пределах 400—435 нм, раствор красителя поглощает световые лучи, соответствующие спектральному фиоле- [c.24]

III, е Л ь. Щель спектрографа является весьма важной деталью, В современных спектрографах щель делают с большим совершенством. Щечки щели заостряют, чтобы на них не было отражения света (рис. 98). При помощи специального механизма можно изменять ширину щели. При этом передвигаются обе щечки симметрично среднему (закрытому) положению щели. Барабанчик с делениями дает возможность измерять ширину щели с точностью до 1р. (на старых приборах выпуска до 1951 г.—до 10 и). Обычно рабочая ширина щели составляет 0,003—0,015 мм. Чем уже щель, тем лучше разделяются близкорасположенные, соседние линии. Однако беспредельно уменьшать щель нельзя, так как ужа при ширине щели 0,001—0,002 ми начинает прэяв- ляться дифракция и качество изображения спектральных линий ухудшается. weчкv [c.157]

Для окрашенных поверхностей непрозрачных предметов спектрофотометрические наблюдения обычно представляют кривой, ордината которой указывает величину оптической плотности или коэффициента отражения, а абсцисса — длины волн падающего света. В самопишущем спектрофотометре Харди, изготовленном Главной электрической компанией, белый свет, как обычно, с помощью призмы разлагается на свои составные части тического приспособления свет, с определенной, меняющейся длиной волны падает на образец и отраженный свет измеряется фотоэлектрически и непрерывно записывается на вращающемся барабане. На рис. 3 изображены спектральные кривые отражения (в %), полученные на приборе Харди для двух зеленых тканей, подобранных при дневном свете. [c.363]

Форманек и Кноп определили максимумы поглощения света для многих продажных красителей. Красители, обладающие характерными полосами поглощения, например трифенилметановые, ази-повые, оксазиновые и тиазиновые, можно идентифицировать этим способом. Многие оксиантрахиноны, азофенолы и оксикетоновые красители дают с концентрированной серной и борной кислотами красиво окрашенные растворы с характерными спектрами поглощения. Подходящим прибором для оптических исследований является записывающий фотоэлектрический спектрофотометр Гарди. Его можно использовать для получения кривых пропускания света растворами красителей и кривых отражения света окрашенными тканями или поверхностями для качественного и количественного анализа и сравнения окрасок. Металлы, входящие в состав красителей или загрязнений, могут быть обнаружены и определены количественно при исследовании дугового спектра красителя, помещённого в полый кончик электрода. Можно также предварительно озо-лить краситель и смешать золу с солью с известной спектральной характеристикой. Фирма Ю использовала рентгенограммы для идентификации кристаллических веществ. Этот способ оказался особенно подходящим для идентификации индивидуальных Нафтолов Л5 в смесях. [c.1523]

Фототок от фотоумножителя 15, пройдя через логарифматор 16, усилитель 17, фазочувствительный детектор 18 и генератор опорного напряжения 20, поступает в измерительный прибор 19 — высокочувствительный гальванометр. На измери- тельный прибор поступают попеременно фототоки, возникающие при отражении света испытуемым пигментом и эталонным образцом, с частотой 20 Гц. При такой частоте вследствие инерции измерительного прибора его стрелка не колеблется, а устанавливается в положение, соответствующее логарифму отношения фототоков. При равенстве фототоков она показывает О . На обоих плечах прибора установлены зачерненные сетки 6 (ослабители света), сохраняющие равномерность освещенности пятна и. спектральный состав источника излучения. Плавное ИЗ епеиие световых потоков достигается наклоном сеток 6. [c.108]

В спектральных приборах с зеркальной оптикой существенны потери при отражении света от зеркал. При каждом отражении от алюминпрован-ной поверхности теряется примерно 20% света. Нанесением диэлектрических пленок соответствующих показа-Рис. 48. Отражение света от телей преломления и толщины на по-поверхности в зависимости верхности зеркал можно добиться пост угла падения. вышения отражения зеркал. Нанесение пленки упрочняет зеркала, так как прочность пленок выше, чем прочность металлического слоя зеркала, и пленка предохраняет последний от химического воздействия атмосферы. [c.142]

Совершенно особое назначение приобрели тонкие пленки в оптическом приборостроении — обычно это прозрачные интерференционные пленки, изменяющие и регулирующие оптические свойства деталей из стекла, кварца, кристаллов и полупроводниковых материалов. Оптическая промышленность, выпуская большое количество разнообразнейших приборов (микроскопы биологические, металлографические, поляризационные, флюоресцентные) спектральных — для различных областей спектра, широкий ассортимент фотографических, киносъемочных и кинопроекционных аппаратов, требует и широкого ассортимента разнообразных по химическому составу стекол и других оптических материалов. Однако простым изменением химического состава стекол или выбором кристаллов различной природы далеко не всегда удается выполнить требования вычислителей и конструкторов оптических систем. При зтом часто получают стекла с плохой химической усгойчивостью, в результате чего они быстро портятся в условиях эксплуатации и не могут быть применены без специальных прозрачных защитных пленок. В других случаях необходимы стекла с высокими значениями показателей преломления, но они, как известно, обладают и высокой отражательной способностью. Поэтому и оптические детали из таких стекол пропускают значительно меньше света, чем мало преломляющие стекла. Уменьшение отражения света от полированных поверхностей оптических деталей достигается нанесением поверхностных интерференционных пленок определенной толщины и со строго определенными оптическими характеристиками. [c.9]

Последнее обстоятельство при количественных измерениях будет служить источником систематических ошибок, по характеру эквивалентных присутствию в спектральном приборе рассеянного света. Опыты показали, что этот недостаток метода можно исключить, если применять иммерсионную жидкость, снижаю- цб. Устройсгво для получения спект-Н1ую отражение. Эта жидкость ров 1101 лощения с помоп ыо отражения от должна иметь показатель пре- зеркальной подложки ломления, близкий к показателю [c.245]

Наиболее эффективным методом использования светового потока является применение многоходовых зеркальных систем. Хорошо известно, что если поместить плоское зеркало на конце кюветы, то интенсивность света, входящего в спектральный прибор, примерно удваивается. На рис. 152 приведена схема действия кюветы с одним вогнутым зеркалом. Пусть КЕ — изображение коллиматорной линзы и МЛ/ — изображение щели, даваемое конденсорной линзой. Лучи КЫ и ЕМ определяют действующий объем излучающего вещества. Если поставить вогнутое зеркало так, что центр кривизны его будет находиться в точке а изображения щели, то каждая точка Р действующего объема кроме прямого пучка (рис. 152,а) посылает в ндель н обратньий пучок, отраженный от зеркала (рис. 152,6). Таким образом, пренебрегая поглощением, интенсивность спектра возрастает в 1+/ раз, где к — коэффициент отражения от зеркала. На рис. 153 приведена более эффективная двухзеркальная система. Вогнутые зеркала А и В имеют одинако- [c.345]

При изучении молекул, адсорбированных на металлических пластинках, может быть использован метод отражения. Это очень важное преимущество, так как для такого типа образцов нельзя использовать метод пропускания. Основное затруднение при исследовании методом отражения состоит в малой величине поглощения инфракрасной радиации, которую можно ожидать от мономолекулярного слоя на поверхности металлической пластинки. В наиболее благоприятном случае интенсивность полос поглощения мономолекулярного слоя составила бы около 0,5%. Эта величина слишком мала, чтобы ее можно было определить при помощи обычной спектральной аппаратуры, уровень шумов в которой обычно достигает порядка 1%. Проблема повышения чувствительности аппаратуры, столь существенная при исследованиях в отраженном свете, может быть разрешена, с одной стороны, путем использования метода многократных отражений, а с другой, путем использования приспособлений, увеличивающих чувствительность прибора. Эти важные усовершенствования в методике изучения адсорбированных молекул в отраженном свете были выполнены Пикерингом и Экстромом [9], а также Френсисом и Эллисоном [10]. [c.34]

В спектрофотометре свет обычно расщепляется в спектр с помощью призмы или дифракционной решетки, и каждая из полос соответствующих длин волн отбирается по очереди для измерений. Разработаны приборы, в которых узкие полосы отбираются путем интерференционных фильтров. Если необходимо изучать флуоресцентные материалы, образец должен освещаться полным спектром, а отраженный свет — разлагаться для анализа [13]. Спектральное разрешение прибора зависит от узости полос, применяемых для измерений. Для большинства работ с красками ширина полосы в 10 нм дает чаще всего достаточное разрешение. Теоретически спектрофотометр способен прямо сравнивать отраженный свет с падающи1М, но его обычно калибруют по матовому стеклянному стандарту, предварительно откалиброванному в международно зарегистрированной лаборатории. Должна быть сделана проверка оптического нуля путем измерений с черной ловушкой света, так как пыль и другие помехи могут привести к неправильным показаниям. [c.453]

Для определения различных цветовых оттенков и блеска был сконструирован прибор Миниреф (Miniref). Его применяют для лакокрасочных покрытий, пластмасс и анодированного алюминия. Работа прибора основана на принципе фотометрического метода, заключающегося в измерении светового потока, отраженного от контролируемой поверхности при ее освещении лампами постоянного тока, с точно установленными геометрическими и спектральными условиями. Зная значения световых потоков отраженных пучков света, можно выбрать масштаб объективного определения цвета и оценки блеска. С помощью этого прибора в процессе производства можно проводить технологические изменения для достижения требуемого оптического качества поверхности. [c.90]