Диспергуючі системи

Загальні відомості про спектральні прилади

Спектральними приладами називають всі оптичні прилади, у яких здійснюється розкладання спектра магнітного випромінювання оптичного діапазону на монохроматичні складові. Такі прилади використовують для якісного, кількісного дослідження спектрального складу світла, яке вилучається, поглинається, відбивається або розсіюється речовиною. Спектральні прилади використовуються також для отримання випромінювання заданого спектрального складу.

Оптична схема спектральних приладів складається з наступних частин: вузька вхідна щілина, яка освітлюється досліджуємим випромінюванням, встановлюється в площині коліматорного об'єктиву, який від кожної крапки щілини направляє паралельні пучки променів у пристрій. Пристрій відхиляє проміння на різні гуляй у залежності від довжини хвилі випромінювання, перетворюючи паралельний пучок від кожної точки щілини у веєр монохроматичних паралельних пучків.

Фокусуючий об’єктив утворює на деякій поверхні монохроматичне зображення щілини, сукупність яких утворює спектр.

Для отримання спектру та виділення вузьких спектральних ділянок застосовують монохроматори. Їх використовують у поєднанні з фотометром – прилад, що дозволяє вимірювати потужності виділених ділянок. Часто монохроматор і фотометр поєднують – спектрофотометр. Як і інші світловимірювальні прилади, спектрофотометри бувають: візуальними і об'єктивними. У об'єктивних застосовуються різні приймачі вилучень, найчастіше – фотографічний і фотоелектричний.

Спектральні прилади для реєстрації спектру називають спектрографами. Спектрографи, у яких приймачем є фотоелемент, називають спектрометрами.

Залежно від типа диспергуючого пристрою розрізняють: призматичні, дифракційні і інтерференційні прилади.

Призми, вживані у фотометричних приладах, розділяються на три класи:

– спектральні (дисперсійні),

– відбивні,

– поляризаційні.

Спектральні призми використовуються як диспергуючі елементи призмових монохроматорів. Вони бувають різних типів: від простої тригранної до багатокомпонентної. Складні призми застосовуються, наприклад, для збільшення кутової дисперсії, оптимізації втрат світла на віддзеркалення, надання променю заданої довжини хвилі певного напряму.

У відбивних призмах розкладання в спектр не відбувається. Вони необхідні тільки для зміни напряму пучка та для обертання зображення – його можна зробити зворотним, або дзеркально перевернутим. Той же ефект можна досягти і за допомогою дзеркал, проте застосування призм спрощує конструкції приладів і зменшує їх габарити. На одну з граней відбивних призм наносять алюміній (або срібло).

Поляризаційні призми використовують для отримання плоскополярізованого світла. Складаються з двох (іноді й більшого числа) тригранних призм, виготовлених з одновісних двозаломлюючих кристалів таким чином, щоб їх оптичні осі були по-різному зорієнтовані (рис. 4.2). Це – кристали ісландського шпату та кристалічного кварцу. Призми склеєні або розділені повітряним проміжком. Умови заломлення світла для компонентів пучка, поляризованих в двох взаємно перпендикулярних площинах, на межі розділу призм різні. Це викликає розподілення пучків.

Рис. 4.2. Поляризаційні призми: а – Рошона; б – Воластона

Поляризаційні призми розрізняють на:

– однопроменеві (створюють один поляризований пучок (інший поглинається або виводиться з призми);

– двопроменеві (створюють два поляризованих пучка у взаємно перпендикулярних площинах).

У більшості спектральних приладів використовують двопроменеві призми Рошона і Волластона (рис. 4.2). Лініями на рисунку наведено напрями оптичних осей, що знаходяться в площині креслення, а точками – сліди оптичних осей, перпендикулярних цій площині. У призмі Рошона один з променів, що виходять, має той же напрям, що і що впав, а інший виходить під деяким кутом до нього. У призмі Воластона обидва промені є симетричними напряму падаючому променю. Відмінність в кутах між променями, що виходять, пов'язана з різним орієнтуванням оптичних осей кристалів.

Дата добавления: 2014-01-05