Источник - монохроматическое излучение
Cтраница 3
Фотоэлементы иногда используются для измерения интенсивности излучения, однако их чувствительность зависит от длины волны, в связи с чем они не могут быть прокалиброваны ни непосредственно, ни при помощи закона Стефана. Однако если термостолбик соответствующим образом прокалиброван и имеется уверенность в том, что его показания не зависят от длины волны, и если использовать источник монохроматического излучения, то показания в цепи термостолбик-гальванометр можно сопоставить с показаниями в цепи фотоэлемента. [31]
Создание такого идеального источника света прежде всего позволило вернуться к идее фотохимического разделения изотопов, так как при помощи лазера можно селективно возбуждать почти любой формы атом или молекулу на квантовом переходе, имеющем изотопический сдвиг. Но, вероятно, наиболее важно то, что лазеры позволили кардинально расширить рамки оптико-спектрального разделения изотопов за счет новых методов изотопически-селективного воздействия лазерным излучением на вещество, которые были принципиально неосуществимы с дола-зерными источниками монохроматического излучения. [32]
Рассмотрим устройство спектральных приборов на примере спектрометра. Он состоит из следующих основных частей: источника излучения, монохроматора и приемника излучения. Моно-хроматор предназначен для выделения из широкого спектра излучения источника монохроматического излучения с определенной длиной волны. Он состоит из диспергирующего элемента, входной и выходной щелей и оптической системы для фокусировки и вывода монохроматического излучения. Диспергирующий элемент в спектральном приборе служит для разложения излучения источника в спектр. В спектральных приборах для видимс и и инфракрасной областей спектра в качестве диспергирующих элементов используют призмы и дифракционные решетки. [33]
Фотоэлектрические элементы иногда применяются для измерения интенсивности света, но показания фотоэлектрического элемента отнюдь не остаются независимыми от длины волны. Поэтому они не могут быть откалибро-ваны прямо или косвенно при помощи закона Стефана. Однако если термопара надлежащим образом откалибрована и показания ее оказались независимыми от длины волны и если затем воспользоваться источником монохроматического излучения, то показания в цепи термопара-гальванометр можно сравнивать с показаниями в цепи фотоэлектрического элемента. [34]
Эксперименты Лебедева были выполнены на пределе тех возможностей, которые обеспечивали источники излучения, существовавшие в начале XIX века, однако они четко показали наличие самого эффекта. В дальнейшем исследования светового давления были продолжены рядом исследователей и проведены значительно шире и на более высоком уровне после создания лазеров - высокоинтенсивных источников монохроматического излучения ( прим. [35]
СКР имеет преимущество перед ИК спектрами поглощения, которое заключается в простоте устройства приборов. В данных приборах используются стеклянная оптика, более дешевые приемники и источники излучения. В качестве приемника излучения широко применяются фотоэлементы я фотоумножители. В качестве источника монохроматического излучения применяются оптические квантовые генераторы, дающие монохроматическое излучение высокой интенсивности, что значительно облегчает исследования СКР газообразных и твердых кристаллических соединений. [36]
Кристаллические ОКГ возбуждают методом накачки. Однако при этом возникают определенные потери, обусловленные тем, что энергия возбуждающих фотонов больше энергии излучаемых фотонов. Существующие в настоящее время источники монохроматического излучения малоэффективны, а набор частот, на которых они работают, ограничен. Поэтому для накачки применяют широкополосные источники излучения. [37]
Эти характеристики обычно даются в паспортах и справочных таблицах. Они измеряются при вполне определенных условиях ( по излучению эталонных источников, при фиксированной частоте модуляции лучистого потока и усилителе с заданной шириной полосы пропускания), которые в большинстве случаев не совпадают с реальными условиями. Поэтому возникает необходимость расчета характеристик приемников, включенных на вход конкретных электронных схем, при работе по реальным излучателям. При этом в ряде случаев излучателями являются источники монохроматического излучения. Чтобы оценить применимость того или иного приемника, нужно знать его спектральную чувствительность и монохроматический пороговый поток или уметь их рассчитывать на основе паспортных данных. Иногда возникает необходимость оценить свойства приемника и рассчитать характеристики прибора, пользуясь квантовыми эффективностью и пороговой чувствительностью. И, наконец, очень часто возникает потребность оценки свойств приемника излучения и прибора в целом при наличии фоновых засветок. [38]
Применимость принципа эквивалентности не только к механическим, но и к любым физическим явлениям вообще можно проиллюстрировать на примере гравитационного смещения спектральных линий, которое было в начале шестидесятых годов зарегистрировано в лабораторных условиях на Земле. Чем может быть вызвано изменение частоты электромагнитной монохроматической волны. Вспомним эффект Допплера: при относительном движении источника монохроматического излучения с частотой v0 и приемника происходит сдвиг частоты. Он определяется соотношением ( см. формулу (1.16), стр. [39]
Выбор анодов, применяемых в рентгеновских трубках, определяется, с одной стороны, техническими условиями ( высокая температура плавления, малая распыляемость), с другой - желательной длиной волны излучения. В качестве источников монохроматического излучения применяются трубки с анодом из Cr, Fe, Co, Ni, Си и Мо, длины волн / Си-линий которых лежат в пределах от 2 29А до 0 71 А. Элементы с меньшими атомными номерами, дающие Ка - линии с большими длинами волн, не используются, так как их излучение сильно поглощается стенками трубки и воздуха. Элементы более тяжелые, чем Мо, в качестве источника монохроматического излучения неудобны вследствие того, что они дают слишком интенсивное белое излучение ( сплошной опектр), которое создает на рентгенограммах нежелательный фон. [40]
Это происходит потому, что более далекие точки предмета в действительном изображении должны образоваться дальше от голограммы. Но эти точки рассматриваются с противоположной стороны. Для наблюдения мнимого изображения с наилучшим контрастом требуется, чтобы источник монохроматического излучения был бы расположен там же, где он находился во время голографирования. Для возможности наблюдения действительного изображения голограмма должна быть освещена пучком, сходящимся в точке, где был расположен источник при голографировании. [41]
 |
Конструкция монохроматора типа УМ-2. [42] |
Для одинарных монохроматоров используют либо отдельные призмы, либо системы призм, которые дают постоянный угол отклонения, либо, наконец, комбинацию обычных призм с зеркалами, которые также дают постоянный угол отклонения. Использование систем с постоянным отклонением объясняется тем, что наиболее удобно работать с монохроматорами, у которых неподвижны не только входные, но и выходные щели. Следовательно, могут быть неподвижными и приемники света, связанные с монохроматорами, когда они используются в спектрометрах. Неподвижные выходные щели монохроматоров удобны и в тех случаях, когда они играют роль источников монохроматического излучения. [43]
Этот уровень нестабилен, и частицы быстро совершают безызлучательный переход на промежуточный ( метастабильный) уровень, который более стабилен, чем верхний. На промежуточном уровне может находиться значительное число частиц. При воздействии на кристалл слабого излучения на частоте перехода ( или при самопроизвольном переходе одной из частиц с верхнего уровня на нижний) возникает индуцированное излучение, сосредоточенное в основном на волне 0 6943 мкм, и слабое - на волне 0 6929 мкм. Все частицы с промежуточного уровня совершают индуцированный переход ни основной уровень синфазно и в короткий интервал времени. Это и создает когерентное излучение. Таким образом, видно, что стимулированное излучение представляет собой резонансный процесс и в силу этого более строго привязано к центру полосы частот, чем излучение спонтанное ( самопроизвольное), испускаемое возбужденной частицей. Излучение этих предпочтительных частот, в свою очередь, возбуждает излучение на той же частоте. Эту ширину - хорошо сравнить с шириной используемого до появления лазеров оптического стандартного источника - лампу с парами натрия. Считалось, что такой источник монохроматического излучения может быть признан как эталонный. Излучение лазера имеет высокую степень пространственной когерентности, поскольку все волновые фронты плоские и перпендикулярны направлению распространения волн. Это излучение когерентно и во времени, ибо имеется строгое фазовое соответствие между частью волны, испускаемой в один момент времени, и волной, испускаемой спустя некоторый промежуток времени. Причем, чем выше стабильность излучения по частоте, тем более отчетливо проявляется свойство когерентности волны во времени. [44]
Страницы: 1 2 3