Спектроскопы, спектрографы, монохроматоры, спектрофотометры и их применение в медицине

Спектральные приборы служат для разложения по частотам (или по длинам волн) электромагнитного излучения оптического диапазона и исследования этого разложения.

Любой спектральный прибор (рис. 6.) имеет входной коллиматор, диспергирующий элемент и выходной коллиматор (камеру). Узкая входная щель S, освещенная исследуемым излучением, устанавливается в фокусе объектива О₁, который образует параллельный пучок спектрального неразложенного излучения и направляет его на диспергирующий элемент D. Последний преобразует этот пучок в систему параллельных монохроматических пучков, выходящих из элемента под разными углами j, зависящими от длины волны излучения l. Камерный объектив О₂ создает на экране Е, расположенном в его фокальной плоскости, совокупность монохроматических изображений входной щели S. В итоге получается пространственное разложение излучения в спектр.

Спектральные приборы различаются по способу регистрации спектра (визуальные, фотографические, фотоэлектрические), по способу спектрального разложения излучения (призменные, дифракционные, интерференционные), по области спектра, в которой они применяются (для инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой области), по назначению (для эмиссионного анализа, исследования комбинационного рассеяния и др.). Конструкция и оптическая схема прибора определяются совокупностью всех перечисленных признаков, но в наибольшей степени первым из них, по которому прибор и получает название.

Рис. 6. Структурная схема спектрального прибора.

Приборы для визуального наблюдения спектров называются спектроскопами. Они используются в видимой (380-760 нм) области в соответствии со спектральной чувствительностью глаза. Приборы с фотографической регистрацией спектров – спектрографы – применяются в видимой и ультрафиолетовой областях в соответствии с чувствительностью фотоматериалов. Приборы с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками излучения, называемые спектрометрами или спектрофотометрами, позволяют анализировать излучение от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной области.

Основные характеристики спектральных приборов – угловая и линейная дисперсии, разрешающая способность (или разрешающая сила) и дисперсионная область.

Дисперсия. Угловой дисперсией прибора называется величина

D_угл = dj/dl,

Дата добавления: 2014-01-14