ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Установки и методы изучения крыла линии Релея из "Молекулярное рассеяние света " Для исследования крыла линии Релея в маловязких жидкостях, в которых оно простирается на десятки обратных сантиметров, с успехом используются призменные спектрографы с большой и средней разрешающей силой и большой линейной дисперсией (7—2 К мм в области 4358 и 4047 А). В различных исследованиях использовались различные марки спектральных аппаратов, удовлетворяющих названным условиям. [c.175] По-видимому, для таких исследований особенно перспективно использование дифракционных спектрографов типа ДСФ-12, позволяющих осуществить фотоэлектрическую регистрацию распределения интенсивности по спектру и обладающих достаточной дисперсией и разрешающей силой. [c.175] Схема установки для исследования крыла линии Релея фотографическим методом (Фабелинский [73]). [c.176] Перегородки между светофильтрами и служат для ограничения апертуры падающего света, необходимого при измерениях деполяризации рассеянного света (см. 10). Если поляризационные измерения не производятся, ограничители апертуры могут быть удалены. [c.176] На фотографическую пластинку, на которой получен снимок рассеянного света, фотографируется с экспозицией того же порядка и в той же длине волны или интервале длин волн ступенчатый ослабитель с известным пропусканием. По известным правилам фотографической фотометрии отыскивается распределение интенсивности по спектру [190, 210]. Подчеркнем, что снимки спектра крыла, полученные на спектрографах с обычной линейной дисперсией, позволяют изучать распределение интенсивности не ближе, чем на расстоянии 5-ч-Ю см от максимума крыла из-за сильного искажения интенсивности вследствие рассеяния света в эмульсии фотографической пластинки [186]. [c.177] На рис. 31 показана схема фотоэлектрической установки для изучения крыла линии Релея. В качестве спектрального аппарата используется спектрометр ДФС-12. [c.177] Осветительная часть установки такая же, как в установке, показанной на рис. 32. Рассеянный свет проходит через модулятор, прерывающий световой поток с частотой / 400 гц, и через входную щель спектрометра попадает в прибор. Путь его внутри прибора ясен из рис. 31. Из выходной щели свет попадает на фотокатод электронного умножителя. Фототок усиливается, выпрямляется синхронным детектором и подается на электронный потенциометр, который записывает сигнал пером на бумаге. [c.177] Решетки, объединенные на общем столике, могут с различными скоростями поворачиваться с помощью специального синхронного мотора, что дает возможность записать распределение энергии в спектре рассеянного света. [c.177] Управляющее напряжение на синхронный детектор получается от дополнительного источника света, освещающего через модулятор фотосопротивление Р. Кроме того, в схему включено автоматическое регулирование коэффициента усиления электронного усилителя, компенсирующее возможные колебания интенсивности источников Q за время записи распределения. [c.177] Резонансный фильтр поглощает участок спектра, соответст-ствующий линии возбуждения, а свет измененной частоты при подходящей температуре фильтра проходит сквозь фильтр, не поглотившись. [c.179] Существенное повышение температуры фильтра, применявшегося в [220], приводило к расширению участка спектра рассеянного света, поглощенного фильтром. По количеству пропущенного света при различных температурах и закону изменения пропускания с температурой фильтра рассчитывалось распределение интенсивности в крыле линии Релея. К применению этого косвенного метода исследования крыла линии Релея нужно отнестись с известной осторожностью, поскольку пока недостаточно развита теория метода и неясны причины, приведшие к искажению распределения интенсивности в крыле, исследованного этим методом [229—231]. Оспаривается также законность применения метода резонансного фильтра к исследованию тонкой структуры [232, 233]. Эти методические вопросы пока остаются невыясненными. [c.179] Прямой интерференционный метод исследования спектра крыла линии Релея предложен и осуществлен Шустиным [234] и автором этой книги [53, 144]. Метод основан на известном явлении интерференции в белом свете. Интерференционная установка для изучения крыла- этим методом отличается от интерференционной установки, предназначенной для изучения тонкой структуры, лишь тем, что в ней отсутствует ограничение спектра, выходящего из монохроматора, а призма Воластона заменена поляроидом или призмой Глана. [c.179] Интерференционный спектроскоп, в нашем случае — эталон Фабри — Перо, скрещивается со спектрографом (монохроматором) таким образом, что их линейные дисперсии действуют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. [c.179] Если выбрать ширину входной щели монохроматора таким образом, чтобы ширина ее изображения в фокальной плоскости камерного объектива L, выраженная в частотах, была меньше области дисперсии интерферометра Фабри—Перо, то спектры соседних порядков не будут перекрываться. Таким образом, в каждом порядке интерференции будет представлен весь участок исследуемого спектра. [c.180] Чтобы избежать переналожения соседних порядков интерференции в установке, использованной в [53, 144, 234], ширина входной щели монохроматора (спектрограф ИСП-51) составляла 0,1 мм при области дисперсии эталона 16,6 см (толщина разделительного кольца эталона Фабри — Перо /=0,3 мм). Высота спектра в каждом порядке при фокусных расстояниях L=270 мм, 120 мм и 240 мм составляет 0,2—0,3 мм (рис. II на вклейке). [c.180] Теория изложенного метода была подробно развита в работе Шустина [234]. Применение установки показало, что она пригодна для количественных измерений и не вносит никаких непредвиденных искажений. [c.180] Описанный метод допускает исследование крыла Релея не только вблизи от несмещенной линии, но и на всем его протяжении. Естественно, что метод может быть использован для решения других задач, выходящих за рамки вопросов, связанных с рассеянием света. Следует, однако, указать, что разрешающая сила установки при толщине эталона 0,3—0,5 мм и при тех коэффициентах отражения, которые обычно нами применялись, составляла 2500—30 ООО. [c.180] Дальнейшее увеличение разрешающей силы может быть достигнуто путем применения монохроматора с большей угловой дисперсией, чем у ИСП-51 (это позволяет увеличить толщину эталона), а также за счет увеличения коэффициента отражения (применение многослойных диэлектрических зеркал). [c.180] Для выяснения, в какой мере этот эффект значителен, были проделаны специальные опыты [30, 53]. Интенсивность измерялась в максимуме по отношению к интенсивности крыла на расстоянии 5 см от максимума при различных апертурах возбуждающего света (от 40 до 16° в жидкости). По мере уменьшения апертурного угла относительная интенсивность максимума падала. В области углов / 16—15° интенсивность перестает меняться, следовательно, ограничение апертуры 16° достаточно для того, чтобы с незначительной долей -компоненты, попавшей в х-компоненту, можно было не считаться. [c.181] Вернуться к основной статье