Монохроматическое изображение - щель
Cтраница 3
При количественном спектральном анализе металлов и их сплавов отдельные спектральные линии, которые характеризуют химические элементы, входящие в состав пробы вещества, получаются на фоне сплошного спектра источника излучения. Для повышения точности измерений почернения, вызываемого линиями, и в случае применения ступенчатых ослабителей желательно, чтобы в монохроматических изображениях щели были участки практически равномерной освещенности. Для этого щель должна быть достаточно широкой. Но, как следует из формулы (1.22), расширение щели ведет к увеличению интенсивности фона сплошного спектра, и для устранения его мешающего влияния при точных измерениях интенсивности линий желательна возможно большая линейная дисперсия. [31]
 |
Принципиальная оптическая схема щелевого спектрального. [32] |
Диспергирующее устройство отклоняет лучи на различные углы р в зависимости от длины волны излучения л, превращая параллельный пучок от каждой точки щели в веер монохроматических параллельных пучков. Основными диспергирующими элементами в щелевых спектральных приборах являются призма и дифракционная решетка. Фокусирующий объектив 4 создает на некоторой поверхности монохроматические изображения щели, совокупность которых и образует спектр. Поверхность изображения 5 ( фокальная поверхность) может быть плоской или цилиндрической. [33]
Щель спектрографа представляет собой механизм, состоящий из двух ножей, которые помещаются в специальном пазу. Зазор регулируется микрометрическим винтом с барабаном, цена деления которого составляет 0 001 мм. Щель спектрографа - одна из наиболее ответственных частей прибора, так как спектральная линия является монохроматическим изображением щели. От тщательной обработки поверхности ножей зависит правильный контур линии. Царапина или пылинка величиной 1 мк искажают изображение. [35]
На рис. 25 показана простейшая схема спектрального одно-призменного прибора. Свет от источника возбуждения спектра попадает на щель /, которая установлена в фокусе объектива коллиматора; после прохождения коллиматорного объектива 2 параллельный пучок лучей падает на диспергирующую призму 3, которая отклоняет лучи различных длин волн под разными углами. Пучки света разных длин волн собираются камерным объективом 4 в его фокальной плоскости 5, давая монохроматическое изображение щели. Совокупность этих изображений и составляет спектр. [36]
По направлению ( р 0 виден максимум для всех длин волн. Далее, по обе его стороны наблюдаются минимумы и неглавные максимумы. Затем при т 1 формуле ( 18) удовлетворяет серия углов ( р, под которыми видны максимумы разных цветов, точнее, всевозможных длин волн. Эти узкие монохроматические изображения щели перекрываются, непрерывно переходя друг в друга, и образуют спектр первого порядка. Обратите внимание на порядок цветов в этом спектре: под меньшими углами видны максимумы тех цветов, у которых меньше длина волны. [37]
К / а между двумя линиями, разрешимыми согласно критерию Рэлея. Зависимость практической разрешающей силы от ширины щели ( для некогерентного освещения) показана на рис. 6.35. При расширении щели, пока она остается уже нормальной, ширина контура растет очень медленно. Так же медленно уменьшается разрешающая способность: для нормальной щели она составляет более 75 % от значения при бесконечно узкой щели. Когда ширина щели превышает нормальную более чем вдвое, ширина инструментального контура становится примерно равной ширине геометрического изображения щели. На том же рисунке показана зависимость интенсивности в центре монохроматического изображения щели от ее ширины. Для узкой щели интенсивность растет пропорционально ширине, так как растущий световой поток приходится иа ту же площадь дифракционного изображения щели. После достижения нормальной ширины рост интенсивности резко замедляется и она приближается к постоянному значению, соответствующему бесконечно широкой щели, ибо одинаково быстро растут как световой поток, так и площадь изображения щели, по которой - он распределяется. Для многих целей оптимальная ширина щели близка к нормальной. В тех случах, когда дифракционный предел разрешающей способности не достигается из-за аберраций оптической системы или зерна фотоэмульсии, оптимальная ширина щели может быть в несколько раз больше нормальной. [38]
Страницы: 1 2 3