Спектральные аппараты ход лучей

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]

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]

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

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]

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]

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]

Как показали исследования А. К. Виноградовой, Е. Б. Геркен и Л. М. Иванцова [27], дополнительная нестабильность относительной интенсивности аналитической линии вносится за счет неконтролируемого виньетирования излучения источника электродами и оптикой спектральной установки в процессе разрушения электродов разрядом и блуждания разряда по электродам. Излучение линий разной природы локализовано в различных зонах разряда. Поэтому возникновение непрозрачного экрана на пути световых лучей в различной степени ослабляет линии с различными потенциалами возбуждения. Эффект неконтролируемого избирательного виньетирования излучения источника может быть подавлен в значительной мере путем рационального выбора осветителя. А. К- Виноградовой и Л. М. Иванцовым [28] установлено, что лучшие результаты дает растровый осветитель. Особенно важно то, что осветители такого типа позволяют получить ту же ошибку анализа при менее строгой локализации положения источника относительно спектрального аппарата. Серийная фотоэлектрическая аппаратура пока укомплектована растровым осветителем со сферической оптикой. Более перспективные растровые осветители с цилиндрической оптикой известны только по опытным установкам [28]. [c.27]

Источник света имеет большую ширину и поэтому отдельные его изображения накладываются друг на друга (рис. 66, а). Для того чтобы этого не происходило, в фокусе первого объектива помещают узкую щель, которая освещается источником света. Объективы дают ее изображения в виде узких линий. Число спектральных линий равно числу лучей с различными длинами волн, излучаемых источником света (рис. 66, б). Ход лучей в призменном спектральном аппарате показан на рис. 67. [c.103]

Источник света — газоразрядная трубка сделана в виде длинного капилляра со стенками, прозрачными в рабочей области. Какой способ освещения щели спектрального аппарата следует выбрать Покажите ход лучей для выбранного способа в двух плоскостях. [c.128]

Дисперсия спектрального аппарата — это способность пространственно разделять пучки лучей различных длин волн. Диспергирующий элемент в спектральных приборах — призма или дифракционная решетка. Действие призменных спектральных приборов основано на дисперсии света, которая имеет место на поверхности раздела двух сред и определяется зависимостью показателя преломления от длины волны п — [(к). Отклонение луча света после прохождения призмы (рис. 26) зависит от преломляющего угла призмы а и ее показателя преломления п и определяется формулой [c.54]

Спектроскоп. Спектральный аппарат, сконструированный Кирхгофом и Бунзеном (1860—1862), состоит из призмы Р и щелевой трубки или коллиматора Sp (рис. 20). Один конец коллиматора снабжен вертикальной щелью Е, освещаемой источником света А, а на другом конце его находится линза F. Щель должна находиться в фокусе линзы, чтобы выходящие из коллиматора лучи, оставляя последнюю, выходили параллельными. Спектр наблюдают у D через зрительную трубу С, установленную на свет, идущий из бесконечного удаления. Зрительная труба соединяет параллельно выходящие из призмы преломленные лучи в фокусной плоскости объектива О [c.105]

Ход лучей в спектральном аппарате. В практике спектрального анализа используются в основном призменные спектральные аппараты. В последнее время начали применять и аппараты 2 1 с диффракционными решёт- ками, однако, большого рас- . X пространения они пока ещё [c.97]

Для характеристики дисперсии спектрального аппарата применяют две величины — угловую и линейную дисперсии. Угловой дисперсией называется угловое расстояние между двумя пучками лучей близких длин волн, делённое на разность этих длин волн [c.102]

Вместе с тем частичное диафрагмирование источника может и явиться причиной серьёзных ошибок анализа, обусловленных тем, что воспроизведение от опыта к опыту положения источника относительно оси спектрального аппарата может быть сопряжено с некоторыми ошибками кроме того, всегда имеет место бегание разряда по поверхности электродов, действующее в том же смысле. Поэтому к диафрагмированию источника следует прибегать только в том случае, когда устройство штатива искры или дуги и устройство конденсорной системы обеспечивают точное воспроизведение от опыта к опыту условий диафрагмирования. Особенно опасно с этой точки зрения непреднамеренное и поэтому неконтролируемое диафрагмирование и виньетирование источника в конденсорной системе либо в ходе лучей в спектральном аппарате. [c.191]

Есть такая старая сказка, в которую верят спектроскописты, не получившие достаточно основательного физического образования, будто можно увеличить количество света, попадающего от источника света в спектральный аппарат, и тем самым также чувствительность спектрального анализа, давая изображение этого источника света на щели спектрографа. Оно так и есть только в том случае, если этот источник света столь мал или настолько удален от этой щели, что чечевица коллиматора не освещена полностью. Обратимся к рис. 12. Пусть ш обозначает отверстие спектрографа с силой света 1 10 (т. е. пусть, например, диаметр чечевицы коллиматора равен 4 см, а ее фокусное расстояние 40 см). В таком случае, если источник света имеет в длину 3 мм, то еще на расстоянии трех см источника света от щели коллиматор будет освещен полностью. На большем же расстоянии, как это видно из геометрического чертежа, только часть чечевицы будет освещена. (На самом деле, сюда прибавляется еще немного света, благодаря дифракции лучей, так как всегда приходится работать с узкими щелями). На схематическом рис. 13 тонкой линией изображают угол заполнения ш (см. рис. 12), пунктирные линии — геометрический ход лучей в случае малого источника света, а толстые линии — действительное [c.20]

Основные линии элементов цинка, кадмия и ртути имеют соответственно длины волн 2139 и 3076, или 2288 и 3261, или 1849 и 2537, причем первые три физически соответствуют вторым трем. Наиболее чувствительной линии ртути 2537 соответствуют по физическим соображениям гораздо менее чувствительные линии цинка 3076 и кадмия 3261. Поэтому они обе отпадают в случае необходимости доказать наличие очень малых количеств. Наиболее чувствительная в действительности линия Hg 1849 отпадает потому, что она лежит уже в области, в которой кварц спектрального аппарата поглощает лучи. Но соответственные линии цинка и кадмия 2139 и 2288 мс ,ут быть получены, если сделать более чувствительной фотографическую пластинку. [c.25]

Основные характеристики спектральных аппаратов. Основными характеристиками спектрального прибора являются дисперсия и разрешающая сила. Дисперсия спектрального прибора — это способность разделять в пространстве пучки лучей разных длин волн. [c.53]

Дополнительными к спектральным называются цвета, ощущение которых возникает в результате воздействия на зрительный аппарат всех световых лучей видимой части спектра за вычетом поглощенных лучей. [c.477]

Цвета, ощущение которых возникает в результате воздействия на зрительный аппарат всех световых лучей видимой части спектра за вычетом поглощенных лучей, называются дополнительными. Совместное действие дополнительных и спектральных цветов производит ощущение белого цвета (дополнительные цвета дополняют спектральный цвет до белого). [c.23]

Если, например, тело избирательно поглощает лучи с длиной волны 580—595 нм, которые при действии на зрительный аппарат вызывают ощущение спектрального желтого цвета, то воздействие оставшихся лучей видимой части спектра с длинами волн от 400 до 580 нм и от 595 до 760 нм вызовет ощущение дополнительного синего цвета. Таким образом, дополнительный цвет является смешанным цветом, который образовался смешением всех непоглощенных цветных лучей. Следовательно, причиной окраски (цвета) тела (красителя) является избирательное поглощение им цве- [c.12]

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]

Спектральная горелка. Для получения светящихся паров служит спектральная горелка . Последняя ставится на расстоянии Ъсм от шели газ и воздухприводящие отверстия так регулируют, чтобы несветящееся пламя, начиная от конца внутреннего синего конуса пламени до кончика пламени, было приблизительно равно по длине щели коллиматора и чтобы оно находилось точно против последней. Лучи синего конуса пламени либо совсем не должны попадать в спектральный аппарат, либо проникновение их в последний должно быть минимальным, потому что их спектр, называемый спектром Свана, мешает спектроскопическим наблюдениям. [c.106]

В применении к ходу лучей в спектральном аппарате нарушение гомоцентричности пучков, обусловленное преломлением на двух гранях призмы, означает, что каждая точка щели отображается в фокальной плоскости камерного объектива уже не в виде точки, а в виде некоторого кружка рассеяния. Спектральные линии не являются резкими изображениями щели, а в той или иной мере размыты. При этом вследствие астигматизма вообще не удаётся одновременное получение сколько-нибудь резких изображений вертикальных и горизонтальных прямых. При установке на максимальную резкость спектральных линий оказываются размытыми горизонтальные края спектра, ограниченные диафрагмой на щели, а при установке на резкость краёв — линии не резки по их высоте. Это затрудняет помещение перед щелью каких-либо фотометрических приспособлений—-ослабителей, секторов, диафрагм и т. д. [c.99]

В большинстве конструкций спектрографэв призма установлена неподвижно, и весь спектр фотографируется целиком. Условие минимума отклонения выполняется в этих приборах, таким образом лишь для некоторого центрального участка спектра для этого участка и имеет место наилучшее качество изображения. В ряде спектральных аппаратов для видимой области спектра наблюдение спектра осуществляют отдельными участками, переходя от одной области спектра к другой поворотом призматической системы. Выбор призм и конструкция этих приборов обычно такова, что выполнение условия максимума отклонения автоматически осуществляется для центрального луча ( см. 24). [c.100]

Фриш и Каган исследовали при помощи интерференционной спектроскопии (эталон Фабри-Перро) расширение искровых спектральных линий в положительном столбе в неоне при попадании в щель спектрального аппарата в одном случае лучей, распространяющихся в ту или другую сторону вдоль оси цилиндрической трубки, и в другом случае лучей, выходящих из трубки перпендикулярно к её оси. Допплеровское расширение искровых спектральных линий вызывалось в первом случае слагающей движения ионов, параллс.льной продольному градиенту поля в положительном столбе, во втором—слагающей, поперечной по отношению к оси трубки и к разрядному нолю. Расчёты скорости движения ионов, проведённые на основании измеренного расширения искровых спектральных линий, подтвердили для исследован- [c.294]

Положение полос активного поглощения может быть установлено с помощью так называемых спектров возбуждения. Па слой люминесцентного вещества с помощью спектрального аппарата проектируется непрерывный спектр возбуждающего источника. Места люминесцентного вещества, на которые падают лучи спектра, способные возбуждать люминесценцию, начинают светиться. Совокупность частот, вызывающих свечение, называется спектром возбуждения. Очевидно, что яркость возникающего свечения будет пропорциональна коэффициенту пох лощения только при соблюдении ряда условий. Для этого должно быть обеспечено 1) малое ослабление проходящего через слой пучка света (т. е. применение весьма тонких люминесцирующих слоёв), 2) отсутствие насыщения светящегося вещества (т. е. применение для возбуждения слабых световых потоков), 3) одинаковая интенсивность возбуждающего света во всём исследуемом спектральном интервале, 4) независимость вглхода люминесценции от частоты возбуждающего света на протяжении всего исследуемого интервала частот. На практике эти условия никогда не соблюдаются, вследствие чего описанный метод даёт лишь качественные результаты. Особенно часто нарушается первое условие, так как для наблюдения почти всегда применяются не тонкие, а, наоборот, практически бесконечно толстые слои. В этом случае при соблюдении условий 2) и 3) яркость свечения, возникающего под действием лучей определённой частоты, пропорциональна не коэффициенту поглощения, а выходу свечения для лучей данной частоты. [c.43]

Для регистрации спектральных линий применяются визуальные, фотографические и фотоэлектрические приборы и аппараты. В зависимости от способа регистрации спектра различают визуальный спектральный анализ, в котором спектр наблюдают в видимой области при помощи стилоскопов и стилометров или при помощи флуоресцирующих экранов, преобразующих невидимые ультрафиолетовые лучи в видимые. Визуальный анализ применяют в качественном анализе и иногда в количественном анализе. Если для регистрации спектров используют фотографические пластинки, то метод анализа называется фотографическим спектральным анализом. Особенно широко этот метод применяют в качественном и количественно анализе. В фотоэлектрическом спектральном анализе, который используется исключительно для количественного анализа, спектры регистрируются фотоэлектрическими приборами. [c.225]

Ю - ,6-10 Гц, т.е. с длинами волн X 380-760 нм (т. наз. ввдимая часть спектра). Суммарное действие алектро-мапт. излучений во всем указанном интервале вызывает ощущение белого цвета, отсутствие определенного интервала длин волн - окрашенного (см. Цветометрия). В табл. 1 приведены приблизит, границы интервалов длин волн монохроматич. световых лучей (т. наз. спектральные цвета) и дополнит. цвета, к-рые возникают в зрительном аппарате, если из белого луча изымается (поглощается) к.-л. из спектральных цветов. [c.327]

Расчет поля излучения в атмосфере для заданной модели атмосферы представляет прямую задачу и для своего решения требует сведений по спектральным характеристикам поглощения и рассеяния излучения в диапазоне спектра по всем высотам в атмосфере. При решении задач расчета поля излучения используется математический аппарат теории переноса излучения. К настоящему времени предложены и разработаны различные аналитические, полуаналитические и численные методы [58, 69, 76. Современные наиболее точные численные методы расчета спектральных интенсивностей излучения (методы сферических гармоник, метод Монте-Карло) могут быть реализованы при любой степени детализации оптических свойств атмосферы и подстилающей поверхности. Применение их для расчетов спектральных полей излучения не рационально в связи с огромными затратами машинного времени и трудностей учета сферичности Земли, рефракции луча радиации в атмосфере, молекулярного поглощения излучения атмосферными газами. Применение сложных точных численных методов расчета спектральных интенсивностей коротковолновой радиации возможно только для простейших моделей поглощающей и рассеивающей излучение атмосферы. В настоящее время более важно учесть вариации оптических характеристик атмосферы с высотой и с изменением метеосостояния атмосферы. Для земной атмосферы основные закономерности спектральной и пространственной структуры поля коротковолновой радиации можно получить, выполнив расчеты полей излучения в приближении однократного рассеяния по методике [49], которая излагается ниже. [c.183]