Призменный монохроматор. Монохроматор призменный

Основные характеристики и конструкции монохроматоров. Монохроматоры применяют во всех оптических областях спектра от вакуумного ультрафиолета до далекой инфракрасной области. Конечно, один монохроматор не может охватить всю эту область спектра и каждый прибор рассчитан на работу в определенном диапазоне. Наиболее распространены монохроматоры, рабочий диапазон которых охватывает видимую и ультрафиолетовую области. Широко применяются также приборы, работающие в ближней инфракрасной области до 25 мк. Выпускают монохроматоры с самой различной линейной дисперсией и разрешающей способностью от призменных приборов малой и средней дисперсии, предназначенных, главным образом, для абсорбционных приборов, до больших монохроматоров с вогнутыми дифракционными решетками, которые позволяют работать даже с очень сложными эмиссионными спектрами. Увеличение монохроматоров равно единице или очень близко к этой величине. [c.144]

Призменные монохроматоры с зеркальной оптикой. Характерным представителем этого класса приборов является монохроматор ЗМР-3. Его оптическая схема представлена на рис. 4.17, б. Призма прибора сменная — кварцевая или стеклянная с преломляющим углом 56° и основанием 64 мм. Фокусирующей оптикой служит параболическое алюминированное зеркало с фокусным расстоянием 270 мм. Плоское зеркало поворачивается винтом, снабженным барабаном со шкалой. Таким образом происходит изменение длины волны. В отличие от описанных монохроматоров с постоянным отклонением, у которых призма для любой длины волны установлена в минимуме отклонения, в монохроматоре ЗМР-3 это условие выполнено только для средней длины волны. Рабочая область спектра — 0,22—2,5 мкм. [c.108]

Ширина полос поглощения жидкостей на два-четыре порядка превосходит ширину линий поглощения газов при обычных давлениях, а ее зависимость от изменений среды (растворитель, другие компоненты смеси, температура) относительно много меньше зависимости ширины линий газа от давления. У жидких углеводородов ширина полос достигает 30 см -, как правило, она имеет величину от 15 до —5 см . Примерно в тех же пределах меняется и ширина полос обычных призменных монохроматоров. Поэтому наблюдаемые контуры полос оказываются в большей иди меньшей степени сглаженными (рис. 7), но в отличие от газов наблюдаемая величина может сравниваться с соответствующей истинной в той же точке . В последние годы инфракрасные спектрофотометры быстро совершенствуются, повышается их практическая разрешающая способность и соответственно измеряемые интенсивности полос приближаются к истинным. Например, такие большие расхождения, как 13 приведенном выше примере бензола, уже сравнительно редки, а обычные величины расхождений составляют 10—100%. [c.497]

Назначение и принцип действия. Регистрирующие двухлучевые спектрофотометры СФ-10, СФ-14, СФ-18 предназначены для измерения пропускания (оптической плотности) прозрачных и мутных сред и коэффициентов диффузного отражения твердых и порошкообразных веществ в видимой области спектра. Спектрофотометры состоят из осветителя, двойного призменного монохроматора, фотометра поляризационного типа, приемно-усилительной части и записывающего механизма. [c.214]

В идеальном фотохимическом эксперименте должен исполь зоваться монохроматический свет, так как природа многих первичных процессов и их квантовые выходы могут зависеть от длины волны света. Кроме того, применение монохроматического излучения упрощает измерения абсолютных интенсивностей света. Но большинство источников света, исключая лазеры, дают излучение в некотором спектральном диапазоне, и для выделения света с узкой полосой длин волн требуются специальные приборы. Для этой цели хорошо подходят решеточные и призменные монохроматоры, хотя для некоторых экспериментов интенсивности получаемого света могут оказаться недостаточными. В более простых случаях применяют один или несколько цветных фильтров. Ими могут быть жидкие растворы или стекла, которые содержат соединения, обладающие сильным поглощением света с нежелательными длинами волн. Большое значение для фотохимии имеют интерференционные светофильтры, основанные на явлениях интерференции в тонких пленках (родственных цветовым эффектам в мыльных пузырях), которые могут быть изготовлены с любыми нужными характеристиками пропускания. [c.179]

Источники ИК-излучения испускают полихроматическое излучение. В спектроскопических методах работают либо с монохроматическим излучением (используя системы с монохроматорами) по причинам, обсуждавшимся в начале этой главы, либо со сложными кодирующими системами (мультиплексные системы). В первом случае для получения всего спектра применяют призменные монохроматоры или дифракционные решетки. Во втором случае для модулирования ИК-излучения обычно используют интерферометр Майкельсона. Если необходимы узкие спектральные диапазоны, удобно использовать оптические фильтры или лазерные источники. [c.171]

Преимущество призменных монохроматоров заключается в их большей простоте по сравнению с дифракционными. Недостатками призменных монохроматоров являются ограниченное разрешение, его зависимость от длины волны и чувствительность дисперсии к изменению температуры. Призмы также искривляют изображение прямой входной щели в фокальной плоскости выходной щели, причем кривизна проекции щели в виде сегмента параболы зависит от длины волны. Для компенсации этого эффекта, который может быть основной причиной, ограничивающей реальное разрешение спектрофотометра, одну из щелей (или обе) обычно искривляют [79]. [c.27]

Для получения максимально высокого разрешения при детальном изучении инфракрасных спектров наиболее желательным устройством является спектрометр с дифракционными решетками, соединенный с призменным монохроматором в качестве первичного источника. [c.250]

Рнс. 19-2. Схема простого призменного монохроматора [c.630]

При необходимости работать в спектральном диапазоне, большем А Х, налагающиеся спектры устраняют введением специальных фильтров. Этот способ, однако, недостаточно надежен так, например, при фотографировании красного конца видимой области спектра железа на спектрографе ДФС-13 в первом порядке часто наблюдается линия 3100 к во втором порядке. Наиболее радикальным средством устранения налагающихся спектров в спектрографах является применение скрещенной дисперсии (см. п. И), а в спектрометрах и спектрофотометрах — установка дополнительного призменного монохроматора. [c.82]

Рассмотрим установку двух призменных монохроматоров, при которой преломляющие ребра призм лежат по одну сторону от оптической оси (рис. 24.8, а). Обозначим пунктирной линией излучение с более короткой длиной волны ( синий луч), сплошной — красный луч. Синий и красный лучи придут на среднюю щель монохроматора в точки С и К- Для определения положения этих лучей на выходной щели воспользуемся следующим рассуждением если пустить неразложенный пучок света в обратном направлении (через выходную щель), то на среднюю щель синий и красный лучи придут в те же точки С и /С, а это означает, что оба эти луча, прошедшие через прибор в обычном направлении, пройдут через одну и ту же точку третьей (выходной) щели. При этом типе установки второй монохроматор вновь смешивает излучение в пределах спектрального диапазона, про- [c.202]

В последние годы появилась тенденция заменить в дифракционных монохроматорах предварительный призменный монохроматор набором фильтров. Это, в частности, было сделано в инфракрасных спектрофотометрах фирмы Бекман — 1Н = И и = 12. [c.205]

В призменных монохроматорах линейная развертка спектра осуществляется с помощью кулачкового механизма. [c.207]

Характеристики призменных монохроматоров в приборах ИКС-14А и ИКС-21 [c.266]

Необходимость предварительной монохроматизации и сложность сканирования спектра затрудняют широкое внедрение спектрометров с эталоном Фабри—Перо поэтому пока еще широко распространены установки лабораторного типа (рис. 43.2) [43.1 ]. Установка работает в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Для повышения пропускания эталона Фабри—Перо на рабочие поверхности его пластин были нанесены диэлектрические покрытия химическим методом. Эталон помещался в герметичную камеру, наполненную азотом, давление которого изменялось от нескольких мм рт. ст. до атмосферного. Равномерность сканирования спектра обеспечивалась подачей азота из баллона с давлением порядка 100 атм через узкий капилляр. Применялась внешняя установка эталона с двумя монохроматорами — дифракционным 2 и призменным 4. Дифракционная решетка 300 штрих мм с углом блеска ЗГ работала в седьмом порядке для зеленой области спектра и в пятом порядке — для красной. Призменный монохроматор, установленный перед эталоном, устранял возможность наложения нерабочих порядков спектра решетки [c.324]

В приборе, описанном Жираром, был использован призменный монохроматор. Кварцевые пластинки-линзы имели диаметр 13 мм при радиусе склеенных поверхностей 17,5 мм. Испытания прибора показали, что предел разрешения у него такой же, как у классического щелевого монохроматора с теми же оптическими элементами, но с шириной щелей 0,05 мм. Если положить высоту щелей равной 13 мм, то у сисама Жирара световой поток будет в 200 раз больше, чем у щелевого монохроматора. [c.346]

Предварительная монохроматизация осуществляется призменным монохроматором. В основном монохроматоре используют две сменные дифракционные решетки 600 штрихов/мм. [c.169]

Спектрофотометры СФ-2М, СФ-10, СФ-14. Назначение и принцип действия. Регистрирующие спектрофотометры СФ-2М, СФ-10 и СФ-14 предназначаются для измерения пропускания (оптической плотности) прозрачных и мутных сред и коэффициентов диффузного отражения твердых и порошкообразных веществ в видимой области спектра. Спектрофотометры состоят из осветителя, двойного призменного монохроматора, фотометра поляризационного типа, приемно-усилительно части и записывающего механизма. Внешний вид спектрофотометра СФ-14 приведен на рис. 65. На плате 5 (рис. 65) смонтирована кюветная камера 4 для установки прозрачных образцов, измеряемых на пропускание, и интегрирующий шар 8. [c.150]

Монохроматор прибора — двойной. Предварительная монохроматизация осуществляется призменным монохроматором. В основном монохроматоре используют две сменные дифракционные решетки 600 штрихов/мм. [c.153]

Из отечественных приборов возможно использовать призменные монохроматоры УМ-2 для видимой области, зеркальный монохроматор ЗМР-3 со сменной оптикой, монохроматор от спектрофотометра СФ-4 с кварцевой призмой, дифракционный монохроматор от спектрофотометра СФД-2 с репликой 600 штр1мм и дифракционный монохроматор НИФИ ЛГУ типа СД-2 с решетками 600 и 1200 штр1мм. Относительное отверстие указанных приборов составляет от 1 7 до 1 10 дисперсия указана на рис. 36. [c.117]

Спектрофотометр состоит из осветителя, двойного призменного монохроматора, фотометра поляризациоиноготипа, приемно-усилительного устройства и записывающего устройства. Оптическая схема прибора (рис. 32) состоит из спектральной и фотометрической частей. Свет от источника света кинопроекционной лампы / через конде[)сор 2 [c.48]

Основной источник систематических ошибок связан с не-монохроматичностью излучения. Монохроматор может выделить из спектра излучения источника более или менее широкий, но всегда конечный участок спектра, который мы называем полосой монохроматора. Любая измеренная в точке величина (/, Т, В,) является эффективной, определенным образом усредненной в пределах полосы монохроматора, и результат такого усреднения в общем случае существенно зависит от ширины полосы монохроматора. Практически заметные отличия наблюдаемых величин от истинных будут в тех случаях, когда ширина полосы монохроматора сравнима с шириной полос (линий) поглощения и тем более когда первая превосходит вторую. При этих же условиях теряют силу простые законы поглощения (3)—(6). Величина наблюдающихся инструментальных отклонений от соотношений (3) — (6) зависит от величины погашения, соответственно произведения сх равные отно-сптельные изменения с и а по отдельности приводят к равным аффектам. То, что инструментальные отклонения являются в равной мере отклонениями от закона Бугера-Ламберта (3) и закона Беера (4), позволяет отличать их от действительных отклонений от закона Беера (4), наблюдающихся только при изменении концентрации с. Эффекты, связанные с немонохроматичностью излучения, особенно велики при измерениях спектров газов. Ширина полосы обычных призменных монохроматоров много больше расстояний между линиями и ширины линий вращательной структуры полос поглощения. Поэтому в пределах полосы моно- [c.494]

К оптическим характеристикам монохроматора относятся линейная дисперсия, разрешающая способность и светосила. Линейная дисперсия — часть спектра в плоскости выходной щели, приходящаяся на спектральный интервал, равный 1А. Разрешающая способность монохроматора — способность различать две близко расположенные спектральные линии равной интенсивности. Призменные монохроматорь обладают малой разрешающей способно- [c.54]

Спектрофотометр состоит из источника светового потока, двойного призменного монохроматора, фотометра полярнзационного типа, прнемно-усилительного и записывающего устройств. Оптическая схема прибора (рис. 24) состоит из спектральной н фотометри- [c.47]

Спектрофотометры СФ-10, СФ-14 состоят из осветителя, двойного призменного монохроматора, фотометра поляризационного типа, приемно-усилительной части и записывающего механизма. Монохроматический пучок света делится призмой Рошона на два плоскополя-ризованных пучка. Один пучок диафрагмируется, другой проходит через призму Волластона и снова делится на два пучка, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Так как на призму Волластона падает нлоскополяризованный пучок света, интенсивность пучков света за призмой Волластона определяется угловым положением по отношению к ней призмы Рошона. Далее пучки перекрываются вращающимся барабаном прерывателя таким образом, что интенсивность световых потоков в каждом пучке изменяется по форме трапеции и началу открытия одного пучка соответствует начало закрытия другого. Конструкция барабана прерывателя и скорость его вращения выбраны так, что световой поток меняется с частотой 50 Гц. [c.274]

Спектрометр является гармоническим анализатором, разлагающим непрерывное излучение на монохроматические составляющие. В современных моделях инфракрасных спектрометров широкое применение получил призменный монохроматор Литтрова и двухлучевая оптическая система, делающая возможным применение усилителей переменного тока для регистрации инфракрасных спектров. Упрощенная схема такого инфракрасного спектрометра изображена на рис. 14. Спектрометр состоит из осветителя, монохроматора, приемника излучения и системы регистрации спектров. С помощью сферических зеркал 2 и плоского зеркала 3 изображение источника непрерывного излучения 1 проецируется на входную щель 5 монохроматора. Вращающееся зеркало-модулятор 4 попеременно освещает выходную щель пучками лучей, проходящими через кювету с образцом К и эталонную кювету /Са. Входная щель 5 расположена в фокальной плоскости коллиматорного параболического зеркала 6, которое преобразует сходящийся пучок лучей в параллельный и направляет его через призму 7 на плоское поворотное зеркало 8 (зеркало Литтрова). Лучи, отраженные зеркалом, второй раз проходят через призму и коллиматор и в фокальной плоскости параболического зеркала 6 дают изображение входной щели, совмещенное с выходной щелью 10. С помощью плоского зеркала И и сферического 12 изображение входной щели фокусируется на входном отверстии приемника 13. В качестве приемников обычно применяются болометры или термоэлементы. [c.38]

Для измерения спектров используют спектральные приборы-спектрофотометры, осн. части к-рого источник излучения, диспергирующий элемент, кювета с исследуемым в-вом, регистрирующее устройство. В качестве источников излучения применяют дейтериевую (или водородную) лампу (в УФ области) и вольфрамовую лампу накаливания или галогенную лампу (в видимой и ближней ИК областях). Приемниками Излучения служат фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и фотоэлементы (фоторезисторы на основе PbS). Диспергирующими элементами прибора являются призменный монохроматор или монохроматор с дифракц. решетками. Спектр получают в графич. форме, а в приборах со встроенной мини-ЭВМ-в графической и цифровой формах. Графически спектр регистрируют в координатах длина волны (нм) и(или) волновое число (см )-пропускание (%) и(или) оптич. плотность. Осн. характеристики спектрофотометров точность определения длины волны излучения и величины пропускания, разрешающая способность и светосила, время сканирования спектра. Мини-ЭВМ (или микро-процеесоры) осуществляют автоматизир. управление прибором и разл. мат. обработку получаемых эксперим. данных статистич. обработку результатов измерений логарифмирование величины пропускания, многократное дифференцирование спектра, интегрирование спектра по разл. программам, разделение перекрывающихся полос, расчет концентраций отдельных компонентов и т. п. Спектрофотометры обычно снабжаются набором приставок для получения спектров отражения, работы с образцами при низких и высоких т-рах, для измерения характеристик источников и приемников излучения и т.п. [c.397]

Для исследования спектров в ИК области используют обычно спектрофотометры, работающие в интервале от 1,0 до 50 мкм (от 10000 до 200 см ). Осн. источниками излучения в них являются стержень из карйида кремния (глобар), штифт из смеси оксидов циркония, тория и иттрия (штифт Нернста) и спираль из нихрома. Приемниками излучения служат термопары (термоэлементы), болометры, разл. модели оптико-акустич. приборов и пироэлектрич. детекторы, напр, на основе дейтерированного триглицинсульфата (ТГС). В спектрофотометрах, сконструированных по классич. схеме, в качестве диспергирующих элементов применяют призменный монохроматор или монохроматор с дифракц. решетками. С кон. 60-х гг. 20 в. вьшускаются ИК фурье-спектрофотометры (см. Фурье-спектроскопия), к-рые обладают уникальными характеристиками разрешающая способность-до 0,001 см точность определения волнового числа v-до 10 " см" (относит, точность Ду/уя [c.397]

Детектор с изменяемой дяяной волны может работать и при одной длине волны, которая задается при помощи решеточного или призменного монохроматора аналогично сканирующему фотометру. [c.270]

В установке по измерению спектров люминесценции гальванометр может быть заменен записывающим устройством. Затруднения, возникающие цри автоматической записи спектров излучения, связаны главным образом с тем, что, во-первых, дисперсия призменного монохроматора различна для различных областей спектра и, во-вторых, чувствительность ФЭУ зависит от длины волны. Поэтому при автоматической записи спектров излучения необходимо устройство, корректирующее сцектр. [c.174]

При работе в УФ области источш1К иэлучения - водородная дампа, в видимой - лампа накаливания. Монохроматор - призменный шш на основе дифракционной решетки (спектрофотометр). В фотоэлектроколориметрах вместо монохроматора используют светофильтры о определенной полосой щюпусКания. Приемник излучения - фотоэлемент, регистратор - измерительный прибор. [c.21]

Это значит, что если спектр сканируют при вращении решетки монохроматора с постоянной скоростью, то спектр автоматически регистрируется на диаграмме в линейной шкале длин волн. Если барабан призменного монохроматора вращается с постоянной скоростью, то спектр не получается линейньпи ни в длинах волн, ни в волновых числах. Однако в волновых числах спектр для некоторых целей более удобен. В ИК-спектроско-пии электромагнитное излучение практически вообще не представляют в единицах длин волн. Вероятно это связано с тем, что данная спектральная область соответствует колебательным процессам, и ее логичнее представлять в единицах, обратно пропорциональных длине, т. е. в обратных сантиметрах — волновых числах. В ИК-спектроскопии их часто называют частотами, имеющими размерность обратные сантиметры. Отметим, что в аналитической молекулярной спектроскопии — спектрофотометрии и люминесценции практически всегда используют нанометры. [c.203]

Оптическая система пламенного фотометра служит для улавливания лзлученного в пламени света и отбора из нЬго определенной монохроматической части, характерной для эмиссии данного элемента, кроме того, она направляет выделенный свет яа фотоэлектрический, прибор. Известны два основных типа систем. В одном из них используют рассеивающие устройства (призменный монохроматор или дифраадионная решетка), которые успешно выделяют только точно определенный участок спектра. Эти при боры, хотя и обладают хорошими возможностями, очень дороги поэтому чаще используют аппараты, в которых области спектра, [c.353]

Подходящий спектрорадиометр может быть дополнительно снабжен фотоумножителем 1Р21 R A на выходной щели монохроматора. Электрический сигнал от фотоумножителя попадает в усилитель, а затем на самописец и дает непрерывную запись зависимости спектральной энергии от длины волны в пределах от 3400 до 6500 А. Зависимость, полученная таким образом, является лишь относительной. Для получения абсолютных кривых спектрорадиометр должен быть откалиброван с помощью стандартной лампы с известной спектральной эмиссией. Такую лампу можно приобрести в Национальном бюро стандартов [48, 71, 100]. Путем сравнения кривой, полученной от стандартной лампы с помощью спектрорадиометра, с паспортными данными лампы можно построить таблицу или кривую поправок. Таким путем вносятся поправки на изменение чувствительности детектора с длиной волны, а также на различные особенности прибора, например изменение дисперсии с длиной волны в призменных монохроматорах или различие в отражении или пропускании в дифракционных приборах [14, 57, 61, 66, 74, 75, 85]. [c.289]

Спектрофотометр Спекорд 75-1К. Обеспечивает измерение в интервале волновых чисел от 4000 до 400 см . Является двойным дифракционно-призменным монохроматором с автоматической регистрацией. Применяют для анализа твердых, жидких и газообразных веществ, идентификации молекулярных групп, изучения соотнощения связей, выяснения пространственной структуры соединений, испытания на чистоту. Источником излучения является инфракрасная горелка, охлаждаемая воздухом. Температура источника излучения 1200 °С. На самописце записывается оптическая плотность в виде функции волнового числа, одновременно регистрируется спектр пропускания. Спектрофотометры Спекорд выпускаются в ГДР, [c.169]

Универсальный монохроматор призменный средней светосилы с линзевой фокусирующей оптикой для абсорбционного анализа ТУ 3-3-285—76 [c.121]

Ясно, что главным преимуществом монохроматора является очень узкая полоса длин волн, которую можно выбрать и выделить. Раасмот-рим, как это можно осуществить. В основном монохроматор состоит из диспергирующего устройства, фокусирующей оптики и пары щелей. На рис. 19-2 представлена схема типичного призменного монохроматора. Излучение, падающее на входную щель, проходя через линзу, попадает на призму. Внутри призмы излучение в результате преломления разлагается на свои компоненты, ультрафиолетовое излучение преломляется больше всего, а видимый красный свет — меньше всего. Компоненты излучения после преломления фокусируются в фокальной плоскости, где появляется спектр. В фокальную плоскость можно поместить подвижную выходную щель, которую затем можно установить в любое положение для выделения необходимой длины волны или частоты из [c.630]

Призменные монохроматоры типа, показанного на рнс. 19-2, обла-да.ют дисперсией, которая нелинейна относительно положения фокаль- 0и плоскости. Позтому необходимо внимательно следить за тем, [c.631]

Оптические схемы монохроматоров. В большинстве призменных монохроматоров применяется автоколлимационная схема Литтрова, основным достоинством которой являются простота конструкции и двукратное использование материала призмы. Присущее этой схеме увеличение комы и астигматизма сферического зеркального объектива для многих приборов несущественно. Там же, где требуется более чистый спектр, применяют параболические зеркала. На рис. 24.1 показана оптическая схема монохроматора спектрофотометра СФ-16. Верхняя часть искривленной щели используется как входная щель монохроматора, нижняя — [c.199]

Для изучения дисперсии оптической активности в видимой и ультрафиолетовой областях спектра применяется автоматический сиектроноляриметр СПУ-М. Оптическая схема прибора представлена на рис. 102. Для получения рабочего спектрального диапазона, составляющего 230—600 нм, используется двойной призменный монохроматор. Отработка угла поворота плоскости поляризации производится с помощью автоматической поляризационной следящей системы. При этом погрешность отсчета понижена до +0,0025°. Подготовка фракций к анализу и все расчеты производятся так же, как и при использовании поляриметра Цейса. [c.279]

Для ординарного монохроматора (призменного или с диф-фракционной решеткой) с равной спектральной шириной входной и выходной щелей треугольная функция монохроматора (5) являф ся достаточно тачным приближением к истине [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология