Электромагнитное излучение - оптический диапазон
Cтраница 2
 |
Электролюминесценция Я - jV - перехода ( а и условное обозначение свето-диода ( б. [16] |
Оптоэлектронные приборы - это приборы, для работы которых используют электромагнитные излучения оптического диапазона. Элементная база современной оптоэлектроники достаточно разнообразна и включает в себя следующие основные группы приборов: оптоизлучатели - светоизлучающие диоды и лазеры; фотоэлектрические приемники излучения - фоторезисторы и фотоприемники с P - jV - nepexo - дом; приборы, управляющие излучением, - модуляторы, дефлекторы и др.; приборы для отображения информации - - индикаторы; приборы для электрической изоляции - оптроны; оптические каналы связи и оптические запоминающие устройства. Перечисленные группы приборов осуществляют генерацию, преобразование, передачу и хранение информации. Носителями информации в оптоэлектронике являются нейтральные в электрическом смысле частицы - фотоны, которые нечувствительны к влиянию электрических и электромагнитных полей, не взаимодействуют между собой и создают однонаправленность передачи сигнала, что обеспечивает высокую помехозащищенность и гальваническую развязку входных и выходных цепей. Оптоэлектронные приборы принимают, преобразуют и генерируют излучение в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра. [17]
Область исследований интегральной оптики включает распространение, преобразование и усиление электромагнитного излучения оптического диапазона в диэлектрических тонкопленочных волноводах и волоконных световодах. Основным элементом интегральной оптики является объемный или поверхностный оптический микроволновод. Простейший симметричный объемный оптический микроволновод представляет собой локализованную по одной или двум пространственным измерениям область с показателем преломления, превышающим показатель преломления окружающей оптической среды. Такая оптически более плотная область есть не что иное, как канал или несущий слой диэлектрического волновода. [18]
Спектральные приборы служат для разложения по частотам ( или по длинам волн) электромагнитного излучения оптического диапазона и исследования этого разложения. [19]
Спектральными приборами называются все оптические приборы, в которых тем или иным способом осуществляется разложение электромагнитного излучения оптического диапазона на монохроматические составляющие. Такие приборы используются для качественного и количественного исследования спектрального состава света, излучаемого, поглощаемого, отражаемого или рассеиваемого веществом, что позволяет судить о свойствах вещества, о его химическом составе и характере физических процессов, связанных с излучением или взаимодействием света с веществом. С другой стороны, спектральные приборы применяются для получения излучения заданного спектрального состава. [20]
Оптоэлектронные приборы составляют особую группу полупроводниковых приборов; они состоят из излучателя и ( или) приемника электромагнитного излучения оптического диапазона частот. В качестве излучателя обычно служит элемент, преобразующий электрическую энергию в энергию электромагнитного излучения, а приемником является фоточувствительный элемент, преобразующий энергию электромагнитного излучения в электрическую энергию. [21]
В-шестых, при достигнутом уровне развития теории, техники и технологии сложных автоматических систем управления и обработки информации, методов преобразования электромагнитного излучения оптического диапазона в электрический сигнал ( фотоприемников), электроники и вычислительной техники все системы, в которых в качестве носителя информации используется электромагнитное излучение, достаточно просто поддаются автоматизации. Кроме того, благодаря отмеченным выше свойствам электромагнитного излучения, такие системы могут решать очень сложные многофункциональные задачи с высокими характеристиками точности, быстродействия, надежности, пропускной способности и практически неограниченными возможностями математической и логической обработки информации. В частности, применение встроенных цифровых ЭВМ и микропроцессоров, включаемых в состав оптических приборов, позволяет создавать системы, обладающие свойствами зрительного аппарата человека с его возможностями восприятия и анализа зрительных образов, а также принятия решений. [22]
В настоящее время в различных отраслях народного хозяйства широко используются лазеры - оптические квантовые генераторы ( ОКГ) - устройства для генерирования электромагнитного излучения оптического диапазона. ОКГ дает узконаправленный монохроматический когерентный световой луч с большой плотностью энергии, что позволяет использовать его в качестве источника сварочного нагрева ( лазерная сварка), а также при резке твердых и сверхтвердых материалов, для точной размерной обработки, в системах дальней и космической связи, телеметрии, оптической юстировке, в строительной и горнодобывающей промышленности, в метрологии, геодезии, химии, биохимии. [23]
Переходы свойственны молекулам органических соединений с сопряженными С-С - связями, когда ввиду делокали-зации - обобществления - я-электронов энергия их возбуждения снижается и становится равной энергии квантов электромагнитного излучения оптического диапазона, я - - я - Переходы обусловливают окраску многих органических соединений, используемых в органическом фотометрическом анализе в качестве аналитических форм определяемых веществ, например, азо-соединений, полиметиновых, хинониминовых, трифенилметано-вых и др. Если молекула органического соединения вследствие наличия комплексообразующих групп способна образовывать комплексы с ионами металлов, то происходящее при этом изменение энергии я-электронов и, следовательно, я-кя - перехода вызывает появление или изменение окраски комплекса по сравнению с исходным соединением при данном рН раствора за счет изменения их спектров. Такое органическое соединение называют органическим аналитическим реагентом, а группировку атомов, обеспечивающую взаимодействие этого реагента с ионами металлов - функционально-аналитической группой. Свойства таких комплексообразующих реагентов широко используют на практике. К их числу относят, например, такие широкораспространенные реагенты, как арсеназо III, эриохромовый черный Т, ксиленоловый оранжевый, дитизон и многие другие. [24]
Переходы свойственны молекулам органических соединений с сопряженными С-С - связями, когда ввиду делокали-зации - обобществления - я-электронов энергия их возбуждения снижается и становится равной энергии квантов электромагнитного излучения оптического диапазона, я-кгт - Переходы обусловливают окраску многих органических соединений, используемых в органическом фотометрическом анализе в качестве аналитических форм определяемых веществ, например, азо-соединений, полиметиновых, хинониминовых, трифенилметано-вых и др. Если молекула органического соединения вследствие наличия комплексообразующих групп способна образовывать комплексы с ионами металлов, то происходящее при этом изменение энергии я-электронов и, следовательно, я - - я - перехода вызывает появление или изменение окраски комплекса по сравнению с исходным соединением при данном рН раствора за счет изменения их спектров. Такое органическое соединение называют органическим аналитическим реагентом, а группировку атомов, обеспечивающую взаимодействие этого реагента с ионами металлов - функционально-аналитической группой. Свойства таких комплексообразующих реагентов широко используют на практике. К их числу относят, например, такие широкораспространенные реагенты, как арсеназо III, эриохромовый черный Т, ксиленоловый оранжевый, дитизон и многие другие. [25]
Поглощение квантов электромагнитного излучения оптического диапазона, молекулой или ионом обусловлено переходами электронов между электронными уровнями из основного в возбужденное состояние. Через 10 - 9 с частица, поглотившая квант, переходит обратно в основное состояние и вновь оказывается способной поглощать фотоны. Энергия, выделяющаяся при этом переходе, рассеивается в окружающей среде в виде тепла. Молекулы некоторых веществ могут терять энергию поглощенных квантов в виде фотонов, когда реализуется явление фотолюминесценции, ( см. разд. [26]
Среди элементов радиоэлектронной аппаратуры ФЭУ занимает особое место. Являясь фотоэлектрическим прибором, преобразующим электромагнитное излучение оптического диапазона в электрический сигнал, и обладая высокой чувствительностью я малой инерционностью, ФЭУ позволяет создавать чувствительную и точную аппаратуру для регистрации и анализа излучений. Многообразие решаемых с помощью ФЭУ задач определяет многообразие требований к их параметрам и конструкциям. [27]
Среди элементов радиоэлектронной аппаратуры ФЭУ занимает особое место. Являясь фотоэлектрическим прибором, преобразующим электромагнитное излучение оптического диапазона в электрический сигнал, и обладая высокой чувствительностью и малой инерционностью, ФЭУ позволяет создавать чувствительную и точную аппаратуру для регистрации и анализа излучений. Многообразие решаемых с помощью ФЭУ задач определяет многообразие требований к их параметрам и конструкциям. [28]
Оптоэлектроника - это раздел науки и техники, в котором изучаются вопросы генерации, обработки, запоминания и хранения информации на основе совместного использования электрических и оптических явлений. Оптоэлектронные приборы используют при своей работе электромагнитное излучение оптического диапазона. [29]
Как известно, лазер является генератором электромагнитного излучения оптического диапазона длин волн, в который входят инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые волны. Это излучение качественно отличается от излучения других источников, например нагретых тел. Лазерное излучение характеризуется высокой степенью временной и пространственной когерентности, монохроматичностью, малой расходимостью ( острой направленностью) луча, большой плотностью энергии. Лазерный Луч можно перемещать непрерывно или дискретно в пространстве ( сканирование луча посредством дефлекторов), модулировать, включать и выключать. [30]
Страницы: 1 2 3