Призма. Диспергирующие элементы

В современных спектральных приборах для выделения соответствующих полос возбуждающего света и света флуоресценции используются монохроматоры. В этих спектральных приборах требуемый спектральный интервал выделяется при помощи щелей, линз и зеркал, а диспергирующими элементами служат призмы или дифракционные решетки. Больщую роль при измерении спектра люминесценции играют размеры входной и выходной щелей. Входная щель — щель для возбуждающего света — подбирается достаточно большой (1—2 мм) для получения существенной интенсивности люминесценции. При подборе размера выходной щели — щели для света люминесценции — используют соотношение между геометрической шириной щели (з, мм) и спектральной шириной щели (Ла, нм) [c.65]

Основными частями спектрального прибора (рис. 3.7) являются входная ш,ель 5, освещаемая исследуемым излучением объектив коллиматора 0, в фокальной плоскости которого расположена входная щель 5 диспергирующее устройство О, работающее в параллельных пучках лучей фокусирующий объектив Ог, создающий в своей фокальной поверхности Р монохроматические изображения входной щели, совокупность которых и образует спектр. В качестве диспергирующего элемента, как правило, используют либо призмы, либо дифракционные решетки. [c.67]

Действие призмы как диспергирующего элемента спектрального прибора основано на зависимости показателя преломления материала призмы от длины волны излучения. Угловая дисперсия е двух лучей различной длины волны к после прохождения ими призмы определяется выражением [c.67]

Свет от щели спектрографа и сферического зеркала— коллиматора — направляется на диспергирующий элемент, состоящий из оптического клина — призмы с углом у вершины 18° и отражательной решетки эшелле. Спектрограф имеет сменные кварцевую призму и стеклянную, которая установлена таким образом, чтобы ее преломляющее ребро было перпендикулярно щели прибора. При таком расположении призма не участвует в разложении света в спектр. Пройдя через нее, свет попадает на дифракционную решетку, которая разлагает его в горизонтальной плоскости. Отразившись, разложенный свет снова проходит через призму, которая разделяет перекрывающиеся спектры третьего, четвертого и пятого порядков в вертикальной плоскости на три области 220,0—270,0 нм. [c.657]

В последнее время все большее распространение получают приборы, в которых диспергирующим элементом служит дифракционная решетка. Решетки по сравнению с призмами имеют большую дисперсию, которая мало зависит от длины волны, и менее чувствительны к температуре. Замена призмы на решетку позволяет обеспечить хорошую точность во всем спектральном диапазоне. [c.204]

Исследование все более сложных спектров потребовало увеличения разрешающей силы приборов, т. е. повышения способности к различению соседних спектральных линий. Сначала этого повышения добивались увеличением числа призм. Но, как уже отмечено, призмы сильно поглощают свет в той области, где дисперсия высока, и прозрачны там, где дисперсия мала. Поэтому возникла необходимость в новых диспергирующих элементах. Фраунгофер предложил для этой цели дифракционную решетку. [c.68]

Целью данной работы является получение спектральных характеристик двух систем, обладающих различным характером спектров поглощения. Для этого изучают спектры поглощения растворов какого-либо комплексного соединения с органическим реагентом, имеющие широкие полосы поглощения, и спектры поглощения аквакомплексов редкоземельных элементов, которые имеют узкие полосы поглощения. Измерения проводят на приборах, в которых монохроматорами потоков излучения являются светофильтры (ширина спектрального интервала, пропускаемого светофильтром в фотоэлектроколориметрах ФЭК-М, — 80—100 нм, в фотоэлектроколориметрах ФЭК-Н-57, ФЭК-60, ФЭК-56 — 30—40 нм), и на приборах, диспергирующим элементом которых является призма (спектрофотометры СФ-4, СФ-4А, СФ-5, СФ-16, СФ-26) или дифракционная решетка (СФД-2). [c.53]

Призма (рис. 14.21). Действие призмы как диспергирующего элемента спектрального прибора основано на зависимости показателя преломления материала призмы от длины волны излучения. К основным параметрам призменных диспергирующих устройств относятся показатель преломления, угловая дисперсия и теоретическая разрешающая способность. [c.381]

В атомно-эмиссиопном спектральном анализе применяют приборы, конструкция которых определяется оптической частью и назначением прибора. На рис. 30,1 приведена принципиальная схема спектрального прибора, состоящего из трех основных частей осветительной (/), оптической или спектральной (//) и при-емно-регистрирующей II). Осветительная часть прибора включает источник света (горящие дуга, искра или иламя) и конденсорную систему освещения щели прибора. Оптическая часть спектрального прибора состоит из щели, двух объективов — коллиматорного и камерного, диспергирующего элемента — одной нли нескольких призм, дифракционной решетки или комбинации призмы с решеткой. В автоколлимационных приборах роль коллиматорного и камерного играет один объектив. В фокальной поверхности приборов расположена присмно-регистрирующая часть [c.649]

В спектральных приборах в качестве диспергирующего элемента используют призмы, дифракционные решетки или их слепки-реплики, а также скрещенную оптику — комбинацию призмы с дифракционной решеткой. [c.651]

На основе явления дисперсии построены все призменные спектральные приборы. Диспергирующим элементом таких приборов является одна или несколько призм. [c.8]

Из-за большого числа порядков, наблюдаемых при использовании решеток эшелле, в большинстве производимых дисперсионных систем применяют дополнительный диспергирующий элемент. Он представляет собой дисперсионный компонент (например, призма или решетка), установленный под прямым углом к плоскости дифрагированного луча, чтобы получить дисперсию [c.30]

Измерение поглощения и отражения света производится на спектрофотометрах. В спектрофотометрах свет от источника разлагается при помощи диспергирующего элемента (призмы, дифракционной решетки или интерференционных фильтров) на монохроматические лучи с длинами волн, меняющимися в узких пределах [c.229]

Дисперсия вспомогательного диспергирующего элемента должна быть небольшой, так как необходимо разделить длины волн, которые значительно отличаются друг от друга. Поэтому в качестве вспомогательного диспергирующего элемента может быть использована призма-клин с небольшим преломляющим [c.31]

Рассмотрим кратко основные тенденции развития экспериментальной техники. Поскольку ИК-области присуща низкая энергия в силу физической природы спектра, основное внимание при разработке приборов уделяется увеличению энергии, проходящей через прибор. При этом широкое распространение начинают находить приборы, в которых отсутствует диспергирующий элемент — призма или решетка, что обеспечивает возможность эффективнее использовать энергию источника ИК-излучения. [c.153]

В отличие от средней ИК-области спектра для дальней ИК-области почти не существует материалов для окошек. Нет подходящих материалов и для призм. sl, имеющий наиболее длинноволновую границу пропускания из всех галогенидов щелочных металлов, может быть использован в виде тонких пластинок в области до 50 мк. Кристаллический кварц, непрозрачный в области от 4,5 до 45 мк, очень удобен как фильтр, отрезающий среднюю ИК-область, и может использоваться в виде тонких пластинок как материал окошек, продлевая длинноволновую границу за пределы пропускания sl. В качестве материала окошек для газовых кювет широко используется полиэтилен, но он непригоден в качестве окошек для исследования тонких слоев жидкости из-за недостаточной жесткости. Пленка из чистого полимера не имеет полос поглощения за пределами 25 мк. Поглощение вблизи 200 в некоторых типах полиэтилена, вероятно, обусловлено примесью. Из известных неорганических материалов только алмаз прозрачен и в средней, и в дальней ИК-областях спектра, поэтому он очень удобен в качестве материала окошек для приемников излучения. Алмазы доступной стоимости имеют размеры не более 6 мм в диаметре. Их можно использовать в качестве окошек в дальней ИК-области для микрокювет вместе с зеркальной микроприставкой-конденсором, описанной выше. Ни один из этих материалов не годится для изготовления призм — диспергирующих элементов приборов. В качестве последних в дальней ИК-области используются исключительно дифракционные решетки. [c.61]

Монохроматор. Если для видимой и УФ-областей хорошим диспергирующим элементом является призма из стекла или кварца, то для ИК-области эти вещества неприменимы, поскольку они не пропускают ИК-излучеиие (табл. 19). [c.203]

Известно несколько вариантов конструкции призменных диспергирующих элементов. Наиболее простым решением является нолупризма (угол при вершине 30°) с задней алюмннированной гранью (схема Литтрова). В этом случае призма устанавливается в автоколлимацнонной схеме. Благодаря этому получают эффективное удвоение длины основания призмы и вследствие этого — большую разрешающую способность, чем при простом использовании призмы. [c.68]

Излучение от источника света /, проходя через линзу 2, фокусируется на входной щели 5. Расходящийся световой пучок с помощью коллимирующего зеркала 4 превращается в параллельный и попадает на диспергирующий элемент (призма) 5. Здесь происходит разложение падающего света на отдельные монохроматические участки (участки спектра с определенной длиной волны). Объектив 6 пре- [c.128]

ТЦель располагается в фокальной плоскости объектива коллиматора, на его оптической оси. При освещении щели светом от источника излучения из объектива коллиматора выходит параллельный пучок света от каждой точки щели. Сама щель должна быть определенным образом ориентирована по отношению к диспергирующему элементу. Так, при использовании в качестве диспергирующего элемента призмы высота (длина) щели должна быть параллельна преломляющему ребру, а при использовании дифракционной решетки (см. ниже) — штрихам решетки. Такое расположение дает паилучшее качество изображения спектра. [c.18]

Луч света от источника возбуждения (например, от лампы накаливания для видимой области спектра, газоразрядной водородной или дейте-риевой лампы для УФ-области) проходит через стеклянную или кварцевую кювету фиксированной толщи1гы, заполненную анализируемым раствором. При этом часть световой энергии, соответствующая длине волны собственного (характеристического) электронного возбуждения анализируемого вещества, селективно поглощается этим веществом, тогда как электромагнитная энергия при других длинах волн не поглощается анализируемым раствором. Свет, прошедший через кювету с раствором, направляется на входную щель спектрофотометра, в котором он разлагается в спектр. Обычно применяемые в аналитической практике спектрофотометры обеспечивают достаточно высокую степень монохроматизации света (-0,2—5 нм) за счет применения специальных диспергирующих элементов — призм и дифракционных решеток. После разложения в спектр электромагнитная энергия спета регистрируется автоматически или по точкам в форме спектральной кривой, записываемой в виде фафика функции интенсивности прошедшего света, выраженной чере i пропускание Т или оптическую плотность А, от длины волны Х либо волнового числа V. [c.524]

I—осветительная часть II— оптическая часть III — приемно-регистрирую-щая часть / — источник света 2 —конденсорная система освещения щели спектрального прибора —щель 4. в —коллиматорный н камерный объективы 5 —диспергирующий элемент (призма, диффракциониая решетка) 7 —фокальная плоскость спектрального прибора I —окуляр 9 —глаз 10—фотографическая пластинка // — выходная щель /2 —фотоэлемент, фотоумножитель 13, / < —усилительное и отсчетно-регистрирующее устройство [c.650]

Приборы, применяемые в Л с., принципиально отличаются от обычных спектральных приборов. В приборах, использующих лазеры с перестраиваемой частотой, отпадает необходимость в разложении излучения в спектр с помощью диспергирующих элементов (призм, дифракц. решеток), являющихся осн. частью обычных спектральных приборов. Иногда в Л. с. применяют приборы, в к-рых излучение разлагается в спектр с помощью нелинейных кристаллов. [c.565]

Погрешность установки аналитической длины волны, складывающая пз погреш. юсти отсчета по шкале длин волн и явлений гистерезиса . т. е. несоответствия положения диспергирующего элемента (призм , решетки) и указателя иа шкале длин волн. Прн работе в ра1 оие -тологого максимума поглощения анализируемого вещества не-то пгая установка длины волны практически не сказывается на точности изыерен.нй, В то же время на крутых участках спектра эта погрешность м(1>кет возрастать до 0,7% измеряемой величины. [c.13]

Показатель преломления п = (sin /1) / fsin 2). У всех веществ, используемых для изготовления диспергирующих элементов, наблюдается уменьшение показателя преломления с увеличением длины волны (табл. 14.17). Это приводит к уменьшению угловой дисперсии призмы спектральные линии при одинаковых интервалах ЛЛ, будут расположены ближе друг к другу, т.е. хуже разрешены. [c.381]

Практическое применение дифракционных решеток с профилированным штрихом привело к появлению оптических схем со скрещенной дисперсией. В них используется сочетание решетки и призмы или двух решеток, направления дисперсий которых взаимно перпендикулярны эшелле-решетка разлагает полихроматическое излучение на длины волн и создает спектр, состоящий из перекрьшающихся спектров многих дифракционных порядков, а другой диспергирующий элемент (призма или решетка) разделяет порядки. В результате в фокальной плоскости прибора образуется двумерная спектрограмма (эшел.че-грамма), состоящая из набора строк, каждая из которых относится к определенному порядку дифракции. Такая оптическая схема позволяет использовать высокие порядки дифракции (т.е. достигать более высокого спектрального разрешения) и снижает размеры спектрального прибора. Сравнительная харакгеристика приборов сопоставимых размеров на основе обычньгх дифракционных решеток и решеток типа эшелле приведена в табл. 14.19. [c.383]

Разложение близкого к параллельному пучка света (несущего энергию излучения в указанном видимом диапазоне) на его спектральные составляющие можно осуществить с помощью призмы или дифракционной решетки. Количественное сравнение потоков излучения, приходящихся на различные участки видимого спектра, после такого разложения можно провести с помощью различных чувствительных к излучению приемников (болометров, термоэлементов, термопар, фотоэлектрических ячеек). Сочетание диспергирующего элемента (призмы или решетки) с детектором, измеряющим поток излучения и откалиброванным так, чтобы подсчитать этот поток в абсолютных единицах, называется спектрорадио-метром. Если аналогичное устройство предназначено только для количественного сравнения потока излучения в том или ином спектральном интервале с потоком стандартного (эталонного, опорного) пучка лучей, его часто называют спектрофотометром. Прибор такого типа представляет собой очень важный для физика инструмент при практических измерениях цвета, в соответствующем разделе о нем будет рассказано подробнее. С его помощью физик может не только полностью определить физические характеристики, придающие именно данный, а не иной цвет небольшому удаленному источнику света или большой однородно светящейся поверхности, но и характеристики этих источников, которые обусловливают цвета освещаемых ими объектов. Он получает также возможность определить физическую основу цвета прозрачных и непрозрачных природных или синтетических объектов, исследуя, как эти объекты меняют спектральный состав излучения, падающего на них. [c.48]

Ранее отмечалось, что основной способ измерения цвета объекта заключается в разложении на спектральные компоненты лучистого потока, направленного от объекта к глазу наблюдателя, и измерении каждого компонента в отдельности. Для разложения лучистого потока в спектр служит призма или дифракционная решетка в сочетании со щелями и объективами этот диспергирующий элемент образует монохроматор (рис. 2.1). Исследуемый лучистый поток входит в щель (слева на рис. 2.1), коллими- [c.120]

Для устранения указанных затруднений необходимо светофильтры заменить монохроматором, посредством которого можно выделить гораздо более узкие полосы спектра. Монохроматор по существу пред ставляет собой конструкцию, состоящую из диспергирующего элемента (призмы, дифракционной решетки или интерференнионного клина) и [c.44]

Приборы. Приборы, применяемые в описываемой области, известны под несколькими аналогичными наз1ваниями, которые следует четко различать. Простейшим ил них является спектроскоп, состоящий из входной щели, коллиматорной линзы, диспергирующего элемента (призмы или дифракционной решетки) и окуляра, через который наблюдается спектр. Спектрометр аналогичен по устройству спектроскопу, но снабжен градуированной шкалой для отсчета углов, на которые посредством призмы или решетки отклоняются лучи данной длины волны. Спектрометр — абсолютный инструмент в том отношении, что при помощи его длина волны может быть рассчитана по значению наблюдаемого угла. В спектрографе. вместо окуляра имеется камера, благодаря которой можно непосредственно сфотографировать весь спектр. Спектрофотометр— прибор, предназначенный для снятия спектров поглощения. Монохроматор —прибор, дающий возможность выделять из беяого или полихроматического света любые узкие полосы близких длин волн почти монохроматического излучения. Монохроматор имеет входную и выходную щели последняя может служить источником излучения для некоторого другого процесса. [c.85]

Наиболее важной деталью спектрографа является диспергирующий элемент — призма или решетка. Это — основная часть прибора остальные же детали, хотя часто и более сложные, служат главным образом для аилучшего использования дисперсионных св ойств призмы. [c.85]

Для того чтобы использовать такую решетку, необходимо применять второй диспергирующий элемент (решетку или призму), расположенный под прямым углом, чтобы разделить порядки. На рис. 5.8 показан пример спектрограммы, полученной на спектрографе со скрещенными решетками эшелле и призмой Литтрова. [c.89]

Оптическая схема прибора дана на рис. 18. В ней использованы два диспергирующих элемента — дифракционная решетка и призма, дисперсии которых взаимно перпендикулярны. Это дает возможность работать в разных порядках дифракционного спектра без переналожения порядков. [c.292]