Спектральные аппараты

Рис. 65, Схема призменного спектрального аппарата горизонтальное сечение, вертикальное сечение и общая схема

Осветительная система. Для освещения источником света щели спектрального аппарата обычно применяют трехлинзовую осветительную систему (рис. 86). [c.232]

Материалы для изготовления призм. Для изготовления призм и других оптических деталей спектральных аппаратов применяют самые разнообразные материалы. Выбор материала зависит от его свойств прозрачности и дисперсии в рабочей области спектра, однородности, прочности, устойчивости к влажности воздуха и т. д. [c.86]

Испускаемый источником свет имеет сложный спектральный состав, так как происходит от атомов различных элементов, находящихся притом в различных энергетических состояниях. Поэтому для обнаружения световых лучей, характерных для каждого элемента, необходимо суммарное излучение разложить по длинам волн в спектр, что осуществляется с помощью диспергирующего устройства в спектральных аппаратах (спектроскопах, стилометрах, спектрографах). [c.182]

Излучение источника света складывается из излучения атомов всех элементов, присутствующих в пробе. Для анализа необходимо выделить излучение каждого элемента. Это осуществляют с помощью оптических приборов — спектральных аппаратов, в которых световые лучи с разными длинами волн отделяются в пространстве друг от друга. Излучение источника света, разложенное по длинам волн, называется спектром. [c.7]

Спектральные аппараты устроены таким образом, что световые колебания каждой длины волны, попадающие в прибор, образуют одну линию. Сколько различных волн присутствовало в излучении источника света, столько линий получается в спектральном аппарате. [c.7]

Свет, разложенный в спектральном аппарате в спектр, можно рассматривать визуально или зарегистрировать с помощью фотографии или фотоэлектрических приборов. Конструкция спектрального аппарата зависит от метода регистрации спектра. Для визуального наблюдения спектра служат спектроскопы — стилоскопы и стилометры. Фотографирование спектров осуществляют с помощью спектрографов. Спектральные аппараты — монохроматоры — позволяют выделять свет одной длины волны и его интенсивность может быть зарегистрирована с помощью фотоэлемента или другого электрического приемника света. [c.8]

Переходя к более коротким волнам, попадаем в оптические области спектра инфракрасную, видимую и ультрафиолетовую. Разложение излучения в спектр осуществляется с помощью оптических спектральных аппаратов. Излучение и поглощение света в оптических областях спектра тесно связано со строением отдельных атомов и молекул и широко используется в спектральном анализе. [c.26]

Интенсивность спектральных линий растет с увеличением концентрации элемента в пробе. Поэтому для проведения количественного анализа нужно найти интенсивность одной спектральной линии определяемого элемента. Интенсивность линии измеряют или по ее почернению на фотографии спектра (спектрограмме) или сразу по величине светового потока, выходящего из спектрального аппарата. Величину почернения линий на спектрограмме определяют на микрофотометрах. [c.8]

Одновременно с увеличением угловой дисперсии в сложных системах растут потери света при отражении от граней призм и за счет поглощения в самих призмах. Наряду с ослаблением светового пучка это приводит к увеличению рассеянного света в спектральных аппаратах. Тем не менее для получения очень большой угловой дисперсии при- [c.88]

Схема проведения абсорбционного спектрального анализа (см. рис. 1, б) отличается от уже рассмотренной схемы только в своей начальной части. Источником света служит нагретое твердое тело или другой источник сплошного излучения. Анализируемую пробу помещают между источником света и спектральным аппаратом. Спектр, характеризующий вещество, составляют те длины волн, интенсивность которых уменьшилась (рис. 3). Спектр поглощения веществ удобно изображать графически, откладывая по оси абсцисс длину волны, а по оси ординат — интенсивность прошедшего (рис. 3, б) или поглощенного (рис. 3, в) веществом света. [c.8]

Оптическая схема спектрального аппарата [c.93]

Рнс. 68. Камерная часть спектрального аппарата [c.96]

Спектры поглощения получают с помощью спектральных аппаратов — спектрофотометров, в состав которых входят источник сплошного света, монохроматор н регистрирующее устройство. [c.9]

Главным элементом оптической схемы спектральных аппаратов является призма или дифракционная решетка, которые непосредственно разделяют лучи по длинам волн. Рассмотрим их подробнее. [c.83]

В спектральных аппаратах наряду с использованием геометрической оптики придется учитывать дифракцию света в тех случаях, когда существенны даже незначительные отклонения от прямолинейного распространения, а также при прохождении света через узкие отверстия. [c.20]

По любому направлению от источника света распространяются лучи разных длин волн. Это излучение надо разложить в спектр, т. е. отделить в пространстве лучи разных длин волн друг от друга. После этого легко зарегистрировать и измерить интенсивность линий или полос. Спектральные аппараты и предназначены для разложения электромагнитного излучения в спектр. [c.83]

В настоящее время часто конструктивно оформляют вместе, в виде одного прибора, спектральный аппарат и устройство для регистрации и фотометрии спектров. В этой главе рассмотрены только сами спектральные аппараты, а описание устройств, регистрирующих спектр, отложено до следующей главы. [c.83]

Ход лучей в призменном спектральном аппарате показан на рис. 65. Рассмотрим оптическую схему этого прибора более детально. Начнем со щели и первого объектива, которые составляют коллиматор. Щель является объектом, изображение которого строит спектральный аппарат. Качество спектра зависит от качества изготовления щели. [c.94]

Рис. 64. Разложение излучения дуги с медными электродами спектральным аппаратом

Вогнутые решетки сами фокусируют свет и строят изображение щели. Поэтому объективы вовсе не нужны. Существует много различных схем спектральных аппаратов с вогнутыми решетками. На рис. 71 показаны две из них. Диаметр круга (круг Роуланда), на котором расположены щель и фокальная поверхность, равен радиусу кривизны поверхности решетки. [c.98]

Для увеличения дисперсии применяют часто сложные системы, состоящие из нескольких призм. Угловая дисперсия такой системы увеличивается пропорционально числу призм. В качестве примера на рис. 60,а приведена часто применяемая в спектральных аппаратах трехпризменная диспергирующая система, предназначенная для работы в видимой области. Для луча, проходящего все призмы под углом наименьшего отклонения, общее отклонение всегда равно 90° независимо от длины волны. Применяется также сложная диспергирующая система, состоящая из трехгранной призмы и плоского зеркала. В этой системе луч проходит через призму дважды (рис. 60, б), что вдвое увеличивает угловую дисперсию. [c.88]

Рис. 74. Увеличение спектрального аппарата (вертикальное

В сечении, перпендикулярном преломляющему ребру, призму проходят только лучи из центра щели, распространяющиеся параллельно оптической оси. Лучи от крайних точек идут под углом к оси, проходят в призме больший путь и отклоняются ею сильнее. Поэтому в призменных спектральных аппаратах спектральные линии оказываются искривленными (рис. 67). В приборах с дифракционной решеткой искривления линий, конечно, нет. [c.95]

Линейную дисперсию спектральных аппаратов принято характеризовать обратной величиной — фактором дисперсии (или обратной дисперсией), которая показывает число ангстремов или микрон, приходящихся на один миллиметр длины спектра в фокальной поверхности прибора. [c.100]

В зависимости от назначения спектрального аппарата в его фокальной поверхности располагают различные устройства. В спектрографах спектр регистрируют с помощью фотографической пластинки, светочувствительную эмульсию которой совмещают СО спектром. Фотографическую пластинку помещают в кассету, которая вместе с объективом составляет камеру, вполне аналогичную камерам фотографических аппаратов. [c.96]

Постройте на миллиметровой бумаге изображение щели спектрального аппарата в вертикальном сечении при = 300 мм и = 20 мм. Расстояние между центрами объективов можно брать произвольно. [c.98]

Основные характеристики и параметры спектральных аппаратов [c.99]

Характеристика спектрального аппарата определяется оптической схемой и ее параметрами. Невозможно сделать прибор, который по своим характеристикам удовлетворяет требованиям любой аналитической задачи. Поэтому выпускают довольно много различных типов спектральных аппаратов, что позволяет выбирать прибор с нужными данными. [c.99]

Рабочая область спектра. Каждый спектральный аппарат рассчитан на работу в определенной области спектра. Оптические детали самого спектрального аппарата и системы освещения щели должны быть прозрачны во всей рабочей области спектра. [c.99]

В видимой и ультрафиолетовой областях широко применяют как призменные, так и дифракционные спектральные аппараты. В инфракрасной области преимущественно используют призменные приборы. При использовании в этой области дифракционных решеток нельзя допускать перекрытия спектров разных порядков. Для этого можно поставить предварительную призму или светофильтр, которые выделяют только нужный участок спектра, а окончательное разложение излучения в спектр делает решетка. В области вакуумного ультрафиолета применяют главным образом приборы с вогнутыми дифракционными решетками, хотя в области до 1100 — КОО А небольшое применение находят также призменные приборы с оптикой из флюорита или фтористого лития. [c.99]

Линейная дисперсия. Очень важной характеристикой спектральных аппаратов является линейная дисперсия- , которая показывает, [c.99]

Для автоколлимационных спектральных аппаратов увеличение равно единице. У спектральных аппаратов с обычной схемой увеличение также не делают большим. [c.102]

Пользуясь формулой (22), можно найти ширину линии в фокальной поверхности спектрального аппарата, если известна ее ширина в источнике света, выраженная в ангстремах или микронах. [c.101]

Увеличение спектрального аппарата. Увеличение любого оптического прибора показывает отношение размера изображения к размерам объекта. В спектральном аппарате объектом служит щель, а изображением — спектральная линия. Увеличение легко найти из подобия треугольников и (рис. 74). Отношение высоты спектраль- [c.102]

Если объектив камеры не исправлен на хроматическую аберрацию, то его фокусное расстояние и увеличение заметно растут в области больших длин волн. При одной и той же высоте и ширине щели спектрального аппарата линии, соответствующие большим длинам волн, имеют несколько большую высоту и ширину. [c.102]

При работе с узкими щелями результат, полученный по формулам (24) или (25), оказывается заниженным, так как она не учитывает увеличения ширины линий в спектральных аппаратах вследствие дифракции и других причин. [c.103]

На первый взгляд кажется, что уменьшением ширины щели можно добиться сколь угодно малой ширины линий и разрешить любую пару близких спектральных линий. В действительности уменьшение ширины щели приводит к сужению линии только до определенного предела, так как происходит увеличение ширины линии вследствие дифракции света в приборе. Кроме того, как мы уже знаем, ширина линий увеличивается также до спектрального аппарата — в источниках света. [c.103]

Определим дифракционную ширину линии. Объектом, изображение которого строится в спектральном аппарате, является щель. Если бы свет от щели нигде в приборе не ограничивался, то дифракция отсутствовала бы и дифракционная ширина линии равнялась нулю. Фактически свет ограничивается размерами оптических деталей— [c.103]

При ширине щели большей, чем нормальная, общая ширина линии определяется в основном шириной щели. При ширине щели меньше нормальной основной вклад в ширину линии вносит дифракция. Таким образом, как бы мы ни уменьшали ширину щели, ширина линии в данном спектральном аппарате не будет меньше значения, определяемого ио формуле (26). [c.104]

Разрешающую способность спектрального аппарата численно измеряют отношением —-.где — длина волны, для которой определяют [c.105]

Отклонения, вызываемые не строго монохроматическим излучением. Закон Бугера — Ламберта — Бера точно справедлив только для монохроматического излучения. В спектрофотометрических измерениях применяют монохроматоры, т. е. спектральные аппараты, которые снабжены выходной щелью, вырезающей из спектра узкий участок. Но монохроматор может дать строго монохроматическое излучение только в том случае, если он снабжен бесконечно узкой щелью. В действительности реальные аппараты снабжены щелью какой-то определенной ширины, что вызывает некоторое отклонение от закона Бугера — Ламберта—Бера. Особое значение немонохроматичность излучения приобретает при измерениях в инфракрасной области спектра. [c.246]

Кроме рассмотренной обычной схемы спектрального аппарата, часто применяют автоколлимацион-нуюсхему (рис. 70). В этом случае однн и тот же объектив выполняет роль коллиматорного и камерного объективов. Луч, отраженный от плоского зеркала или от задней грани призмы, проходит призмы и объектив дважды. Свет, идущий от щели, и разложенный пучок разделяют друг от друга небольшим наклоном в вертикальной плоскости. Щель располагают в стороне от фокальной поверхности, для чего вводят дополнительное плоское зеркало или поворотную призму. Спектральные аппараты с плос- [c.97]

Выведем формулу для определения линейной дисперсии спектрального аппарата. Пусть световые пучки, которые соответствуют двум линиям с разностью длин волнЛХ, идут после призмы или решетки под угломдруг к другу (см. рис. 68) (стр. 96). Тогда расстояние между ними в фокальной поверхности определяется по формуле [c.100]

Линейная дисперсия призменных спектральных аппаратов быстро уменьшается при переходе в длшшоволновую область спектра из-за уменьшения дисперсии вещества призмы. Например, у автоколлима-ционного спектрографа большой дисперсии с кварцевой оптикой она уменьшается от , 2 к мм (для 1 - 2000 А) до 21 А/л ж (для к -= 5000 А). [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология