Cтраница 4
Характерным для такого распределения является довольно медленное ( по сравнению с максвелловским) убывание функции распределения каждого пучка с отклонением от средней скорости этого пучка. Поэтому необходимо учитывать резонансные частицы обоих пучков. В результате оказывается, что затухание вращательной ветви колебаний того или иного пучка из-за взаимодействия с резонансными частицами этого же пучка сильнее, чем раскачка колебаний частицами другого пучка. Поэтому такие пучки могут быть кинетически неустойчивы. Однако в двухпучко-вой системе помимо кинетической неустойчивости возможно развитие гидродинамической пучковой неустойчивости. [46]
При практической реализации внутрпдоплеровской спектроскопии насыщения нег необходимости пи в излучении с широкий спектром, ни в стоячей волне. На оптическую кювету с исследуемым газом направляются два встречных пучка от лазера на красителе с изменяемой частотой генерации. Одпп из пучков имеет большую интенсивность, достаточную для насыщения резонансного перехода. Другой пучок имеет малую интенсивность, недостаточную для насыщения; его поглощение в газе регистрируется детектором. На всех частотах ш сиЦщ провал Беппета, возникающий под действием сильной волны, и поглощение слабой волны происходят па различных атомах. При этом наблюдается поглощение слабой волны, соответствующее доплсровскому контуру. Прп to Ютл одни п те же атомы поглощают излучение из обеих волн. [47]
![]() |
Оптическая схема регистрации интерферо-граммы во встречных пучках в отраженном свете. [48] |
Последний формируется с помощью лазеров или при использовании газоразрядных источников света в зависимости от конкретного исследуемого объекта. На рис. 6.3.7, а показана оптическая схема установки для получения спектров-голограмм. Свет от источника / проходит два пути: через светоделитель М0 один пучок попадает на зеркало Mi и, проходя фазовый объект О, проектируется линзами LI и Ьз на широкую входную щель спектрографа СП. Другой пучок является опорным. В фокальной плоскости спектрографа регистрируются голограммы G. На рисунке схематически показан ход лучей в спектрографе. [49]
На рис. 142 показана схема действия шахтного интерферометра ШИ-3. От электрической лампочки 8 свет проходит через конден-сорную линзу 5 и параллельным пучком надает на зеркало 4, где разлагается на два интерферирующих пучка. Один пучок лучей отражается от верхней плоскости зеркала и проходит через две боковые полости 17 газовоздушной камеры, заполненные чистым воздухом. Другой пучок лучей отражается от нижней плоскости зеркала, дважды проходит вдоль средней полости 18 камеры, в которую набирается проба анализируемого воздуха. При выходе из газовоздушной камеры эти пучки вновь попадают на зеркало 4, отражаются от его верхней и нижней плоскостей, сходятся в один пучок, проходящий через призму 3, затем пучок отклоняется призмой под прямым угл & м и попадает в объектив 2 зрительной трубки. Подвижная стеклянная призма 3 дает возможность передвигать интерференционную картину вдоль шкалы и устанавливать ее в нулевое положение. Анализируемый воздух засасывается резиновой грушей в прибор, поступает в верхнюю часть патрона 10, в которой имеется поглотитель углекислоты. Из патрона 10 по соединительной трубке 12 воздух направляется в нижнюю часть патрона 9, ъ которой имеется силикчгель марки ШСМ. Далее осушенный и очищенный воздух поступает в среднюю газовую полость 18 газовоздушной камеры и через штуцер 14 выпускается наружу. [50]
Это легко осуществить в том случае, когда оба пучка имеют одинаковую длину волны и распространяются в противоположных направлениях. Очевидное преимущество этого метода заключается в необходимости использования только одного перестраиваемого лазера для генерации двух пучков. Во всех других подмножествах скоростей атомы, которые перемещаются по направлению к одному пучку, будут двигаться в направлении, противоположном другому пучку. Доплеровский сдвиг по отношению к одному пучку будет равен, но противоположен сдвигу для другого пучка. Однако переменный сигнал оказывается максимальным в том случае, когда оба пучка настроены так, что они сильно взаимодействуют с одной и той же группой атомов. [51]
Эти приборы ( часто фильтрфотометры) действуют по следующему принципу. От одного источника идут два пучка света; из них один проходит через раствор, прозрачность которого определяется, другой - через контрольную кювету, содержащую воду или раствор реактива. Оба пучка оптически соединяются так, что наблюдатель видит обе половины поля зрения, причем каждая из них освещена своим пучком света. Интенсивность пучка света, служащего для сравнения, уменьшается так, что она становится равной интенсивности другого пучка, и обе половины поля зрения становятся равными по интенсивности окраски. [52]
При этом любая точка Р на радикальной оси имеет одну и ту же степень относительно всех окружностей этого пучка. В тех случаях, когда она положительна, квадратный корень из нее равен длине касательной от точки Р до любой из этих окружностей. Этот отрезок может рассматриваться как радиус окружности с центром в точке Р, ортогональной ко всем этим окружностям. Любые две из таких окружностей, назовем их у и б ( ортогональные ко всем окружностям пучка ар) принадлежат пучку уб, двойственному к первоначальному, такому, что каждая окружность одного пучка ортогональна к любой окружности из другого пучка. Каждый пучок содержит в качестве одного из своих элементов прямую, являющуюся, с одной стороны, радикальной осью окружностей этого пучка, а с другой стороны, - линией центров окружностей второго пучка. Разумеется, эти две прямые перпендикулярны. Если использовать эти прямые в качестве координатных осей, как в § 3 гл. [53]
Для того чтобы ограничиться рассмотрением только тех атомов, которые находятся в узком подмножестве доплеровских скоростей, оба участвующих пучка коллимируют, направляя их так, чтобы они пересекались друг с другом под очень малым углом в наблюдаемом объеме. Пучки должны распространяться практически в одном или противоположных направлениях. Преимущества противоположных направлений рассмотрены ниже. Так как пучки почти параллельны, все атомы имеют примерно одинаковую составляющую скорости в направлении каждого пучка, т.е. подмножество доплеровских скоростей атомов для одного пучка содержит те же самые атомы, которые входят в соответствующее подмножество доплеровских скоростей атомов для другого пучка. [54]
Пучки, проходящие по своим каналам, сходятся на катоде фотоумножителя ФЭУ. Для перекрытия всего спектрального диапазона в спектрофотометрах используются фотоумножители ФЭУ-39 и ФЭУ-28, питающиеся от выпрямителя ВС-22. Сигнал с фотоумножителя подается на вход осциллографа ЭНО-1. Кювета KB с измеряемым образцом устанавливается в один из спектрофотометриче-ских пусков. Другой пучок остается свободным и дает 100 % - нун линию на экране осциллографа. Для синхронизации частоты развертки осциллографа с частотой следования спектров в прибор введен блок синхронизации БС. В блоке синхронизации имеется фазовращатель, позволяющий согласовывать прохождение спектра с фазой пилообразного напряжения развертки осциллографа. Частота развертки осциллографа устанавливается в 2 раза большей, чем частота следования спектров. Поэтому горизонтальное перемещение-электронного луча по экрану осциллографа происходит как во время следования спектров, так и в промежутках между ними, когда на экране вычерчивается нулевая линия. [55]