Увеличение спектрального аппарата

Рис. 74. Увеличение спектрального аппарата (вертикальное

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]

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]

Персия и увеличение спектрального аппарата остаются прежними. Количество света, попавшего в прибор (линейчатого и сплошного), уменьшилось в 4 раза за счет уменьшения относительного отверстия коллиматора. Кроме того, освещенность сплошного спектра уменьшилась еще в 2 раза, так как его длина возросла угловая ширина спектра та же, но фокусное расстояние объектива камеры увеличилось вдвое. Если ширина спектральной линии определялась ее геометрической шириной, то ее размеры останутся неизменными и интенсивность линий по сравнению со сплошным спектром увеличится в два раза. При работе с нормальной щелью ширина линии зависит от дифракции и увеличивается при увеличении фокусного расстояния объектива камеры. Выигрыша в чувствительности в этом случае получить нельзя. [c.109]

Рис. 76. Увеличение спектрального аппарата (вертикальное сечение)

Фокусное расстояние объектива коллиматора не влияет на освещенность, так как с его увеличением уменьшается световой поток, попадающий в оптическую систему, но одновременно с такой же скоростью уменьшается площадь спектральной линии, ведь увеличение спектрального аппарата становится меньше. [c.119]

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

Пример. Возьмем оба объектива с вдвое большими фокусными расстояниями, чем те, которые были у спектрального аппарата. Линейная дисперсия возрастет при этом в два раза, а действующее отверстие, угловая дисперсия и увеличение спектрального аппарата остаются прежними. Количество света, попавшего в прибор (линейчатого и сплошного), уменьшилось в 4 раза за счет уменьшения относительного отверстия коллиматора. Кроме того, освещенность сплошного спектра уменьшилась еще в 2 раза, так как его длина возросла. Угловая ширина спектра та же, но фокусное расстояние объектива камеры увеличилось вдвое. [c.119]

Итак, наибольшая чувствительность анализа и разрешающая способность прибора достигаются при ширине щели спектрального аппарата, близкой к нормальной. В этих условиях увеличение линейной дисперсии (за счет фокусного расстояния объективов) приводит к увеличению чувствительности и фактической разрешающей способности только в том случае, если одновременно растет действующее отверстие или угловая дисперсия прибора, т. е. его теоретическая разрешающая способность. [c.110]

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]

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]

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]

Таким образом, разрешающая способность спектрального аппарата зависит только от действующего отверстия и угловой дисперсии. Этот результат не является неожиданным. Его физический смысл ясен. Действующее отверстие определяет дифракционную угловую ширину каждой спектральной линии, а угловая дисперсия — угол между соседними линиями. Если первый угол меньше второго, то линии выходят из диспергирующей системы разрешенными. В противном случае пучки выходят неразрешенными и никакое увеличение фокусного расстояния объектива камеры не приводит к их разделению, так как одновременно пропорционально увеличивается и расстояние между линиями, и ширина каждой линии (рис, 75). [c.105]

Увеличение разрешающей способности приборов позволяет работать со все более сложными спектрами. Где же лежит предел повышения разрешающей способности приборов Практически она обычно ограничена их размерами и стоимостью. Теоретический предел разрешения дает ширина спектральных линий, определяемая источником света и собственной шириной линии, которую до сих пор не учитывали, считая, что она значительно меньше геометрической и дифракционной ширины. Если разность длин волн двух линий, излучаемых источником света, меньше, чем ширина каждой из них, то добиться разрешения нельзя ни при каких параметрах спектрального аппарата. [c.107]

Правила обращения с оптическими деталями спектральных аппаратов. Поверхности всех оптических деталей обработаны с очень большой точностью. Полное использование любого спектрального аппарата возможно только в том случае, если весь прибор и прежде всего его оптические детали находятся в хорошем состоянии. Даже небольшие дефекты на их поверхности приводят к сильному увеличению рассеянного света и ухудшают качество спектра. [c.150]

Чувствительность повышают путем увеличения отношения сигнала к фону на всех стадиях проведения анализа — в источнике света, в спектральном аппарате, при регистрации и фотометрии спектра. Это следует делать даже за счет уменьшения абсолютной величины сигнала. [c.218]

Обычно отношение сигнала к фону больше всего ограничивается на какой-нибудь одной операции при спектральном анализе. Тогда для повышения чувствительности следует обратить внимание на эту стадию проведения анализа. Улучшение положения при других операциях мало сказывается на повышении чувствительности. Например, если интенсивность спектральной линии в излучении источника света значительно меньше, чем интенсивность сплошного фона внутри спектрального интервала, равного ширине линии, то никакое увеличение интенсивности линейчатого спектра по отношению к сплошному в спектральном аппарате или при регистрации не позволит выделить аналитическую линию и открыть присутствие элемента в пробе. [c.218]

Значительные резервы повышения чувствительности скрыты в дальнейшем воздействии на отношение г/М путем увеличения разрешающей способности и угловой дисперсии спектрального аппарата фотоэлектрических установок. Такой прием обычно приводит к ослаблению неразрешенного континуума любой природы относительно линий спектра. [c.24]

Как известно, до самого последнего времени преимущества спектральных аппаратов высокой разрешающей силы при попытках повысить чувствительность анализа недооценивались. Вполне естественно стремиться к увеличению разрешающей способности фотоэлектрических спектральных установок, предназначенных для работ и с любыми другими источниками спектра. Предел увеличения чувствительности задается здесь, в частности, собственной шириной и структурой аналитических линий и структурой континуума вблизи них. [c.24]

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 применяют весьма сложные диспергирующие системы, например трехпризменную систему, показанную на рис. 62, а с дополнительным плоским зеркалом. Световой пучок в такой системе проходит последовательно через шесть призм. [c.96]

Для автоколлимационных спектральных аппаратов увеличение равно единице. У спектральных аппаратов с обычной схемой увеличение также не делают большим. 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.112]

В тех случаях, когда ширина спектральных линий в фокальной поверхности прибора определяется только шириной самой линии (5л>5д и 5д>5г), любое изменение параметров спектрального аппарата не может привести к увеличению ни чувствительности, ни разрешающей способности. Это условие позволяет найти ту наибольшую чувствительность и разрешающую способность, которую можно получить, используя наиболее хороший спектральный аппарат, при работе с данным источником света, от которого зависит ширина линий. Если при работе, как это обычно имеет место 5д>5л или 5г>5д, то это означает, что разрешающая способность и чувствительность анализа ограничены спектральным аппаратом. Изменение параметров или переход к другому прибору даст в этом случае более высокую разрешающую способность и чувствительность даже при работе с тем же источником света. [c.121]

При недостаточном количестве анализируемой пробы чувствительность анализа ограничивается тем, что не удается получить сигнал, который можно надежно зарегистрировать. В этом случае чувствительность открытия можно повысить применением более яркого источника света, использованием спектрального аппарата с большой светосилой, увеличением чувствительности приемника света и т. д. Например, при фотографической регистрации спектра количество освещения, которое попадает на фотографическую пластинку за время полного сгорания небольшой пробы, может лежать ниже порога чувствительности пластинки и аналитическая линия окажется незарегистрированной. Переход к более чувствительным фотографическим пластинкам позволит при тех же условиях анализа получить почернение линии, которое лежит выше почернения вуали. Обычно же количество анализируемого вещества велико. Тогда достаточную интенсивность сигнала можно получить увеличением продолжительности анализа, суммируя действие света за все время экспозиции. Чувствительность ограничивается уже не абсолютной величиной сигнала, а его отношением к фону, если сигнал (спектральная линия) менее интенсивен, чем случайные изменения фона, то его невозможно (или очень трудно) обнаружить. Увеличение яркости источника света или увеличение чувствительности приемника не дадут в этом случае никакого выигрыша в чувствительности качественного анализа, так как отношение сигнала к фону осталось неизменным. [c.242]

При качественном анализе устанавливают нормальную ширину щели спектрального аппарата. Для увеличения интенсивности линии можно увеличить ширину щели, но не больше, чем вдвое. Увеличение щели сверх этого предела приводит только к ухудшению разрешения и уменьшению отношения интенсивности спектральных линий к интенсивности сплошного фона. [c.246]

Малышев В. И. Методы увеличения дисперсии спектрального аппарата. [Доклад на 7-м Всес. совещании по спектроскопии и прения по докладу]. Изв. АН СССР. Серия физ., 1950. 14, № 6, с. 746—752. Библ. [c.81]

Наиболее подробно вопрос о влиянии свойств спектрального аппарата на чувствительность определения освещен в [6]. Авторы подчеркивают, что относительная чувствительность не зависит от светосилы спектрального прибора и увеличивается с увеличением его разрешающей способности для увеличения же абсолютной чувствительности необходимо применять приборы с большей светосилой. [c.129]

Увеличивая, например, длину промежутка, мы уменьшаем роль при-электродны,4 участков, т. е. уменьшаем интенсивность трудно возбудимых лини( по отношению к легко возбудимым. В условиях обычной искры увеличение искрового промежутка, однако, сопровождается увеличением Vр, это усиливает трудно возбудимые линии по отношению к легко возбудимым. Оба эффекта действуют, таким образом, в противоположные стороны, в значительной мере компенсируя друг друга. Схемы с фиксированным 1/ , следовательно, более чувствительны к изменениям длины промежутка, чем обычная схема. Чтобы использовать все преимущества фиксирования Ур, при работе с этими схемами надо прибегать к выделению для освещения спектрального аппарата отдельных зон искры с помощью той или иной конденсорной системы (см. 23). В этом случае и в отношении указанного обстоятельства преимущество будет на стороне этих схем. [c.83]

Увеличения линейной дисперсии спектрального аппарата, как видно из выражения (22.2), можно достигнуть либо увеличением угловой дисперсии, либо увеличением фокусного расстояния камерного объектива. Как правило, более выгодно достигать увеличения дисперсии увеличением угловой дисперсии. Увеличение фокусного расстояния камерного объектива сопровождается (при неизменном диаметре объектива) уменьшением светосилы прибора. Кроме того, увеличению Р должно соответствовать увеличение и фокусного расстояния коллиматора /, т. е. значительное увеличение габаритов прибора, ибо, в противном случае, параллельно с увеличением расстояния между линиями увеличивается и ширина изображения щели, т. е. ширина линий — различимость близких линий, таким образом, не изменяется ). Помочь делу уменьшением ширины щели можно лишь в незначительной степени — предел здесь кладётся качеством ножей щели, а также ослаблением яркости линейчатого спектра (см. стр. 107) при очень узких щелях. [c.103]

Заполнение коллиматора в действительности несколько больше, чем этс следует из геометрического построения, в силу расширения пучка, вследствие диффракции на щели на рис. 101 это расширение пучка обозначено пунктиром Однако, к увеличению светового потока, поступающего в спектральный-аппарат это, разумеется, не ведет. [c.108]

В тех случаях, когда ширина спектральных линий в фокальной поверхности прибора определяется только шириной самой линии (5д>5д и л>5г), любое изменение параметров спектрального аппарата не может привести к увеличению ни чувствительности, ни разрешающей способности. Это условие позволяет найти ту наибольшую чувствительность и разрешающую способность, которую можно получить, используя наиболее хороший спектральный аппарат, при работе с данным источником света, от которого зависит ширина линий. Если при работе, как это обычно имеет место, или5г>5д, то это озна- [c.110]

Автоматизация многих отраслей металлургической промышленности, где для получения чистых и сверхчистых материалов широко используются чистые инертные газы, автоматизация технологического процесса самого газового производства требуют создания простых и быстрых методов контроля состава газовой среды. Методы должны быть использованы в цеховых условиях и обеспечивать достаточно высокую точность и чувствительность анализа. Этим требованиям отвечают так называемые экспрессные методы спектрального анализа газов. Оказывается, во многих случаях, особенно при анализе бинарных смесей газов, сложный спектральный аппарат может быть заменен подходящим монохроматическим фильтром Этот прием особенно широко используется в абсорбционной спектроскопии (см. гл, VI) и в некоторых случаях уже стал находить применение в эмиссионном спектральном анализе металлов. Возможность осуществления потока газа значительно упрощает вакуумную установку В свою очередь, выделение излучения соответствующей длины волны с помощью монохроматических фИ"1Ьтров благодаря увеличению светового потока позволяет использовать более простые фотоэлектрические установки р - [c.218]

Но и при хорошем качестве оптики иногда не удается полностью использовать разрешающую способность спектрального аппарата из-за плохой разрешающей способности регистрирую-щегб устройства. Так, например, даже на хорошей фотографической пластинке близкие линии, находящиеся на расстоянии меньше 0,02 мм, сливаются в одну, хотя они были разрешены прибором. В таких случаях увеличение фокусного расстояния объектива камеры увеличивает расстояние между линиями и обеспечивает фактическое их разрешение на фотографической пластинке. [c.117]

Рассмотрим, от каких параметров зависит дисперсия спектрального аппарата и как ее можно изменить. Согласно формуле (24) линейную дисперсию можно увеличить, увеличивая угловую дисперсию или изменяя фокусное расстояние камерного объектива Р. Из конструктивных соображений значительное увеличение фокусного расстояния Р невыгодно, так как это приведет к необходимости одновременного увеличения фокуспога расстояния коллиматорного объектива /. Более выгодно увеличивать угловую дисперсию. Для призмы, стоящей в мини.муме отклонения, угловая дисперсия выражается формулой [c.55]

При неравноплечем спектральном аппарате ширина изображения щели з связана с шириной щели 5 очевидным соотношением / = //- Аналогичным образом для высоты изображения щели Л /Л =/ // и для площади изображения щели р /р = = РЧР. Величина Р / называется увеличением спектрапьного аппарата. [c.103]

Ширина изображения линий в спектре определяется, как уже упоминалось, в первую очередь шириной щели спектрального аппарата. Поэтому для увеличения возможности разделения близких линий следует прибегать к у.ченьшению ширины щели спектрального аппарата. Однако, [c.104]