RADIAȚIE RADIOACTIVĂ (de la monosele grecești - una și croma, cazul genitiv chrOmatos - culoare) - elmagne. radiații de o frecvență definită și strict constantă. Originea termenului "M. și." se datorează faptului că diferența de frecvență a undelor luminoase este percepută de om ca o diferență de culoare. Cu toate acestea, prin însăși natura lor, undele electromagnetice ale intervalului vizibil situate în intervalul de 0,4-0,7 μm nu diferă de câmpul electromagnetic. val al. benzi (IR, UV, raze X și așa mai departe. d.) în raport cu ochi-de a utiliza, de asemenea, termenul „monocromatică“ (monocrom), cu toate că nu are sens aceste valuri nu dau o culoare.
Teoria elmagnei. radiații, ecuații Maxwell. descrie orice M. și. ca armonie, oscilație. care are loc cu o amplitudine și o frecvență nemodificată pentru un timp infinit de lung. Plat monochromatic. valul este electromagnetic. radiația este un exemplu de câmp complet coerent (vezi Coerența), ale cărui parametri sunt neschimbate în orice punct al spațiului și legea variației lor cu timpul este cunoscută. Cu toate acestea, procesele de radiație sunt întotdeauna limitate în timp și, prin urmare, conceptul de M. și. este o idealizare. Natura reala. radiația este, de obicei, suma unui anumit număr de monocrom. undele cu amplitudini aleatoare, frecvențe, faze, polarizare și direcția propagării. Cu cât este mai îngust intervalul la care apar frecvențele radiației observate, cu atât este mai monocromatică. Astfel, radiația corespunzătoare det. linii de spectre de emisie ale atomilor liberi (de exemplu, atomi de gaz rarefializați), foarte aproape de M. și. (vezi Spectrele Atomice;) fiecare dintre aceste linii corespunde tranziției unui atom dintr-o stare m cu o energie mai mare într-o stare n cu o energie mai mică. Dacă energiile acestor stări au fost strict fixate. iar atomul ar radia M. și. frecvența vm = () / h. Cu toate acestea, în statele cu o energie mai mare, atomul poate fi doar un timp scurt Dt (de obicei 10-8 s - așa-numitul.
durata de viață a energiei. nivel) și, conform incertitudinilor, raportul dintre energia și durata de viață a stării cuantice (D · Dt> = h). energie, de ex. Starea m poate avea orice valoare între + + D și. Prin urmare, radiația fiecărei linii a spectrului corespunde intervalului de frecvență Dvmn = D / h = 1 / Dt (pentru mai multe detalii vezi lărgimea liniei spectrale).
T. la. Ideal M. și. nu poate fi prin însăși natura sa, este de obicei monocromatic să se ia în considerare radiația cu un interval spectral îngust, care poate fi aproximat aproximativ printr-o singură frecvență (sau lungime de undă).
Aparatele, cu ajutorul cărora radiația reală produce intervale spectrale înguste, numite. mono -hromatorami. Extrem de radiație monocromatică este caracteristic anumitor tipuri de lasere (lățimea intervalului de emisie spectrală atinge o valoare de 10 -7 nm, care este considerabil mai îngustă decât lățimea liniilor spectrelor atomice).
REFERINȚE Născut: M. Wolf, E., Fundamentals of Optics, Per. cu engleza. 2 ed. M. 1973; Kaliteevsky N. I. Optica în valuri. 2 ed. M. 1978. L. N. Canarsky.
MOHOXPOMATOP - spectral optic. dispozitiv pentru extragerea regiunilor spectrale înguste de opt. radiații. M. constă (Fig. 1) de intrare fantă iluminată 1. Sursa de radiații, colimatorul 2. Element de dispersie 3. lentila de focalizare 4 și ieșirea slit 5. Elementul de dispersie separă spațial razele de diferite lungimi de undă l, orientându-le la unghiuri diferite f și În planul focal al obiectivului 4, se formează un spectru - un set de imagini ale fantei de intrare în razele tuturor lungimilor de undă emise de sursă. Partea necesară a spectrului este combinată cu fanta de ieșire prin rotirea elementului de dispersie; schimbarea lățimii fantei 5. modificați lățimea spectrului dl a secțiunii selectate.
Fig. 1. Schema generală a monocromatorului: 1 - jgheab de intrare iluminat de sursa de radiație; 2 - colimator de intrare; 3 este un element exciziv; 4 - lentila de focalizare a colimatorului de ieșire; 5 - fanta de ieșire.
Elementele dispersante ale lui M. servesc drept prisme și difracții de dispersie. zăbrele. Carbunele lor. dispersie D = Df / dL impreuna cu distanta focala f a obiectivului 4 determină dL dispersie liniară / Df = Df (Df - diferența de cărbune de ghidare raze, lungimi de undă la-ryh diferă prin Soacra ;. Soacra - distanța în planul de ieșire a fantei de separare a acestor grinzi ). Prismele sunt mai ieftine decât grătarele din fabrică și au o dispersie mare în regiunea UV. Cu toate acestea, dispersia lor scade semnificativ cu creșterea l și sunt necesare prisme din diferite materiale pentru diferite regiuni ale spectrului. Grilele sunt libere de aceste dezavantaje, au o dispersie constantă ridicată în întreaga gamă optică. și pentru o anumită limită de rezoluție, este posibil să se construiască M cu un flux de lumină în esență mai mare decât cel prismatic M.
DOS. Caracteristicile lui M. Definirea alegerii parametrilor opțiunii sale. sistemele sunt: fluxul radiant Φ'l. care trece prin fanta de ieșire; limita de rezoluție dl *, adică o diferență în lungimile de undă care este încă discertabilă în radiația de ieșire a lui M. sau puterea sa de rezolvare r. definit ca pentru orice alt dispozitiv spectral. raportul l / dl *, precum și deschiderea relativă a lentilei colimatoare A0. Rezoluția r. lățime separat dl interval spectral și distribuția spectrală a energiei radiației care trece prin fanta de ieșire, funcția aparat determinată de la Rui M. poate fi exprimată ca distribuția fluxului de energie radiantă pe lățimea imaginii fantei de intrare (în planul fantei de ieșire) în cazul în care acesta din urmă este iluminat de radiație monocromatică.
Fluxul luminos. ieșire de la M. F'l = ml Fl = τlVlS Wdl. unde m este coeficientul. transmisia M; Fl este fluxul de lumină incident pe M; Bl este luminozitatea spectrală a fantei de intrare; S este aria fantei de ieșire; W este unghiul solid al razei lentilei de focalizare, care converge pe fanta de iesire. Artwork S W = S0 W0 (indexuri 0 sunt decalaj de intrare) rămâne constantă atunci când fluxul de lumină trece prin dispozitivul (dacă fasciculelor de lumină nu sunt tăiate la -. L diafragme) Și a sunat. Geom. factorului dispozitivului. T.k.W = pd2 / 4f2 = pA2 / 4, unde f. și A d - distanța focală, diametrul și diafragma relativă actuală a lentilei de focalizare, un S = hb (h - înălțimea, b - lățimea fantei de ieșire), apoi în determinarea optim. condițiile de funcționare a lui M. este importantă natura spectrului sursei de lumină, fie ea liniară sau continuă, care acoperă fanta de intrare. În primul caz, efluentul este proporțională cu lățimea fantei de evacuare, în al doilea caz - pătratul diferenței lățime b 2. precum pătratul benzii spectrale transmise (dl) 2; pentru un dl dat, fluxul de ieșire este proporțional cu dispersia liniară a lui M.
Obiectivele M. (colimarea și focalizarea) pot fi lentile sau oglinzi. lentile oglindite sunt utile într-o gamă spectrală mai largă decât a cristalinului, și, spre deosebire de acesta din urmă, nu necesită recentrarea la trecerea de la o porțiune a spectrului alocat altul, care este deosebit de convenabil pentru regiunile IR și UV ale spectrului.
Fig. 2. Schema de autocolimație: 1 - o oglindă, cu rotirea căreia spectrul este scanat.
Fig. 3. schema simetrica in forma de z: 1 - grila de difractie; 2 - oglindă sferică.
Dintr-un număr mare de dispozitive optice existente. schemele M. Se pot distinge, în plus față de tradițional (Fig. 1), autocollimation (fig. 2), z formă (Fig. 3), cu dispunerea circuitului de fante, una deasupra celeilalte sau doar o fantă, într-un top roi. servește ca porțiune de intrare și de jos - (., de exemplu un spectrofotometrică-metrie) fanta de ieșire, etc. în acele cazuri în care este deosebit de important să se evite pătrunderea ieșirea slit M. împrăștiate lumina cu lungimi de undă îndepărtate din regiunea spectrală emisă .. aplică așa-numitele. dublu M. reprezentând două M aranjate astfel încât lumina care iese din primul M să cadă în cea de-a doua și fanta de ieșire a primului serveste ca fanta de intrare a celui de-al doilea (Figura 4). În funcție de aranjamentul reciproc al elementelor de dispersie în fiecare dintre aceste M, se diferențiază dublul M prin adăugarea și scăderea dispersiilor. Dispozitivele cu adaos de dispersii nu poate doar de multe ori pentru a reduce nivelul de lumină difuză, la ieșire, dar, de asemenea, pentru a crește rezoluția M. și atunci când dat permisiunea - pentru a crește fluxul luminos care iese (de exemplu, să extindă decalajul ..). Dublul M., cu scăderea dispersiilor, permite reducerea nivelului luminii împrăștiate fără creșterea puterii de rezolvare. În ele, pe fanta de ieșire, apare lumina aceleiași compoziții spectrale cu care a plecat de la cf. decalaj. Astfel de M sunt mai puțin eficiente decât M., cu adăugare de dispersii, dar permit scanarea prin deplasarea cp. lacuri în planul de dispersie al dispozitivului, care este foarte convenabil pentru spectrofotometre. în special cele de mare viteză. În unele cazuri, când este necesar să alocați simultan mai multe. lângă intervalele spectrale înguste, se folosește un simplu M cu mai multe fante de ieșire, așa-numitele. polychromators.
REFERINȚE Instrumente optice de laborator, ed. LA Novitsky, 2 ed. M. 1979; Tarasov KI Spectral devices, 2 ed. L. 1977; Optica Peysakhson IV a dispozitivelor spectrale, ediția a 2-a. L. 1975. A. P. Gagarin.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: