Спектральный Основы

Методы измерения высоких температур на основе законов теплового излучения (зависимость спектральной и интегральной излучательной способностей от температуры тел) называются оптической пирометрией. Приборы, используемые для этой цели, называются пирометрами излучения. [c.333]

Выдвижением своей гипотезы о дискретности энергетических состояний осциллятора Планк (1900 г.) заложил основу квантовой теории. Правда, при выводе своей формулы для спектральной плотности теплового излучения он приписывал свойства дискретности только нагретому телу, а не электромагнитному излучению. [c.338]

При расчетах защиты от у-излучения объемных источников, достаточно знать удельные у-эквиваленты в миллиграмм-эквивалентах Ка на литр и эффективный спектральный состав у-излучения. Для решения проблемы защиты персонала от источников внутреннего облучения и определения предельно допустимых выбросов радиоактивных изотопов во внешнюю среду с вентиляционным воздухом и жидкими отходами, а также для многочисленных технологических целей необходимо знать изотопный состав источников и удельную активность в кюри на литр. В отдельных случаях, например для характеристики поля у-излучения активной зоны реактора, в которой кроме продуктов, деления имеются мгновенные и захватные у-кванты, а также наведенная активность, вместо у-эквивалента пользуются другой физической величиной мощностью источника в мегаэлектронвольтах в секунду или у-квантах в секунду на единичный объем или массу. В Приложении II за основу приняты удельные у-эквиваленты, которые широко применяются в практике проектирования защиты от у-излучения смеси продуктов деления. [c.189]

Уменьшение видимости полос при интерференции немонохроматических пучков объяснялось в 21 иным способом, а именно, предполагалось, что они являются суперпозицией монохроматических пучков с различными частотами (или длинами волн). Естественно возникает вопрос о взаимоотношении спектрального подхода, изложенного в 21, и временного подхода, использующегося в данном параграфе. Для выяснения этого вопроса напомним, что строго гармоническое (монохроматическое) колебание, по самому своему определению, должно происходить бесконечно долго. Если колебание следует гармоническому закону в течение ограниченного промежутка времени, по истечении которого изменяются его амплитуда, частота или фаза (волновой цуг), то это модулированное колебание можно представить в виде суммы монохроматических колебаний с различными частотами, амплитудами и фазами. Но такое разложение волновых цугов на монохроматические составляющие и дает основу для представления об интерференции немонохроматических пучков. Итак, спектральный и временной подходы к анализу интерференции оказываются разными способами рассуждений об одном и том же явлении, —нарушении когерентности колебаний ). [c.99]

Изучение большого числа линий в спектрах излучения ряда веществ привело к выявлению нескольких спектральных линий, имеющих при определенных условиях очень высокую степень монохроматичности и воспроизводимости средней длины волны. В 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам приняла рещение о замене метра новым эталоном длины. За основу была выбрана оранжевая линия одного из изотопов криптона (Кг ) после тщательного сравнения длины волны этого излучения с длиной метра по определению принято 1 м = 1650763,73 Кг . [c.144]

В основу рассмотренного выше понятия разрешающей способности положен критерий Рэлея. Наиболее важная черта этого критерия состоит в требовании, чтобы в суммарном распределении интенсивности, создаваемой двумя спектральными линиями, был минимум, составляющий определенную долю (например, 80% от соседних максимумов, см. рис. 9.28). Таким образом, согласно критерию Рэлея должно быть качественное различие между распределениями освещенности в случае одиночной и двойной линии (соответственно максимум и минимум в центре), т. е. такое различие, которое заметно без детальных количественных измерений. Иными словами, критерий Рэлея по существу предполагает только визуальные наблюдения. [c.216]

Аналогичные соображения лежат в основе цветной голографии. Для осуществления цветного изображения по методу Денисюка можно зарегистрировать голограмму, используя освещение объекта (одновременно или последовательно) излучением, имеющим в своем спектре три линии (красную, зеленую и синюю). Тогда в толще фотоэмульсии образуются три системы стоячих волн и соответственно три системы пространственных структур. При восстановлении изображения с помощью белого света каждая из указанных систем будет формировать свое изображение объекта в свете соответствующего спектрального участка, примененного во время экспонирования. Поскольку положение изображения не зависит, согласно изложенному в предыдущем параграфе, от длины волны, мы получаем три совмещенные изображения в трех участках спектра, а этого уже достаточно для восстановления цветного изображения. [c.265]

Следует подчеркнуть, что указанное преобразование зарегистрированных сведений осуществляется чрезвычайно быстро. Минимальное время,необходимое для восстановления изображения, можно оценить с помощью следующих рассуждений. Пусть просвечивающая волна представляет собой световой импульс с длительностью т. Импульс ограниченной длительности можно рассматривать как набор монохроматических волн, причем спектральная ширина импульса бv, согласно изложенному в 21, связана с т универсальным соотношением бvт = 1. Голограмма, будучи, по существу, дифракционной решеткой, произведет спектральное разложение импульса, и изображение каждой точки предмета будет соответствующим образом расширено. Для того чтобы такое уширение практически не было заметным, спектральная ширина импульса должна быть меньше интервала частот, разрешаемого голограммой-решеткой (см. 50). На основе высказанных соображений легко показать, что длительность импульса должна удовлетворять условию [c.268]

Этот метод лежит в основе построения современных рентгеновских спектральных приборов. [c.410]

Судя по монохроматичности спектральных линий, колебания электрона в атоме очень близки к гармоническим, и большинство оптических явлений в первом приближении хорошо истолковывается на основе представления о гармоническом колебании. Если же принять во внимание отступление от гармоничности, то указанная теория дает небольшое расщепление спектральных линий, пропорциональное квадрату электрического поля, а именно Доз (е 12т (и1)Е , очень малое по сравнению с Шд даже для больших достижимых полей. [c.630]

В данной главе мы изложили физические принципы, положенные в основу устройства оптических квантовых генераторов, разобрали некоторые их общие свойства и описали три типа лазеров — рубиновый, гелий-неоновый и лазер на красителях. Помимо указанных, существует большое число других лазеров, отличающихся по тем или иным свойствам, а именно способами возбуждения активной среды, спектральной областью, в которой находится излучение, мощностью, коэффициентом полезного действия, временными характеристиками и т. д. и т. п. [c.819]

Простые вычисления на основе этих предположений позволили Бору теоретически получить спектральные закономерности и постоянную Ридберга. [c.17]

Оптическая пирометрия не ограничивается рассмотренными методами. Разработаны специальные спектроскопические методы измерения температур на основе исследования спектральных линий в излучении и поглощении. Эти методы используются для измерения температуры нагретых газов и плазмы. Ввиду их сложности и необходимости специальных знаний из области атомной спектроскопии, эти методы рассматривать не будем. [c.152]

Выражения для коэффициентов Вп и В21 и их связь с Л21 выводятся в квантовой электродинамике на основе термодинамических соображений. Приведем здесь вывод связи между коэффициентами Эйнштейна, для чего рассмотрим замкнутую полость, стенки которой испускают и поглощают электромагнитное излучение. При статистическом равновесии излучение внутри полости характеризуется спектральной плотностью v.r, определяемой формулой Планка [c.270]

Успехи теории Бора произвели на современников громадное впечатление. Характеризуя положение, сложившееся в то время в теории атома, Эйнштейн писал Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточно, чтобы позволить Бору — человеку с гениальной интуицией и тонким чутьем — найти главнейшие законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это кажется мне чудом и теперь. Это наивысшая музыкальность в области мысли [86]. [c.165]

Основой количественного спектрального анализа является связь между интенсивностью спектральных линий каждого элемента и концентрацией его атомов в парах, образующихся в источнике света. Концентрация атомов в парах, в свою очередь, связана с концентрацией элемента в пробе. Интенсивность спектральной линии, соответствующей переходу атома из возбужденного состояния т в энергетически более низкое состояние п, пропорциональна концентрации возбужденных атомов в состоянии т [c.40]

Метод добавок. При спектральном определении малых количеств примесей, а также при анализах одиночных проб случайного происхождения, часто нет возможности приготовить эталоны аналогичного с пробой состава и с точно известным содержанием интересующих примесей. В подобных случаях эталоны готовятся на основе части исследуемого образца добавлением известных количеств определяемого элемента. [c.45]

Классическая электромагнитная теория света не может объяснить многих явлений при взаимодействии света с веществом. В частности, она дает неправильное соотношение интенсивностей между красными и фиолетовыми сателлитами в спектре комбинационного рассеяния. Элементарные акты взаимодействия света с веществом носят квантовый характер, и поэтому многие спектральные закономерности могут быть поняты лишь на основе применения квантовой теории. [c.102]

Яркостный, цветовой и рассмотренный ниже радиационный методы основаны на измерении условной температуры. Пересчет их на действительную температуру требует знания спектральной или интегральной степени черноты тела. Если степень черноты неизвестна или изменяется в процессе измерения, то определение действительной температуры этими методами невозможно. Под руководством Д. Я. Света были разработаны теоретические основы метода измерения действительной температуры и созданы приборы,, реализующие этот метод. Приборы основаны на извлечении информации о степени черноты тела из спектра его собственного излучения с помощью нелинейных сигналов, пропорциональных спектральным энергетическим яркостям [8]. [c.191]

Рис.. 25.15. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для фотокатодов на основе антимонидов щелочных металлов

В табл. 34.4 и 34.5 приведены физико-химические, оптические и спектрально-люминесцентные характеристики промышленных неодимовых лазерных стекол, выпускаемых в СССР. Все отечественные стекла имеют силикатную или фосфатную основу. Стимулированное излучение связано с переходами между электронными [c.943]

Выражение (13.21) практически остается справедливым для воздуха и некоторых других газов, у которых показатель преломления близок к единице. При выводе (13.21) Планк впервые сделал допущение о дискретном испускании энергии излучения квантами света, или фотонами, и, таким образом, заложил основы квантовой механики. На рис. 13.5 зависимость (13.21) представлена графически. Из рис. 13.5 видно, что максимум кривых ro . = f k) по мере увеличения температуры Т абсолютно черной поверхности смещается в сторону коротких воли. При температуре порядка 5800 К максимум спектральной плотности потока излучения Го-,. приходится на видимую часть спектра. Из сказанного следует, например, что [c.280]

Вырал<ение (33.28) практически остается справедливым для воздуха и некоторых других га зов, у которых показатель преломления близок к единице. При объяснении (33.28) Планк впервые сделал допущение о дискретном испускании лучистой энергии квантами света, или фотонами, и, таким образом, заложил основы квантовой механики. На рис. 33.8 зависимость (33.28) представлена графически. Из рисунка видно, что максимум кривых ол = /( ) по мере увеличения температуры Т абсолютно черной поверхности смещается в сторону коротких волн. При температуре порядка 5800 К максимум спектральной плотности потока излучения Едх приходится на видимую часть спектра. Из сказанного следует, например, что вольфрамовая нить лампы накаливания (Т 3000 К) расходует большую часть энергии излучения на инфракрасную (невидимую) область спектра, т. е. большая часть энергии тратится не по назначению (идет на нагревание [c.408]

На основе распределения спектральной интенсивности 1 г, Q, т) находится вектор плотности потока излучения [c.201]

В последние годы возник большой интерес к методам измерения, в которых используется избыточная информация, содержащаяся в спектре излучения нагретых тел. Принцип новых методов основан на утверждении, что если излучательная способность материала пропорциональна длине волны в степени п, то температура может быть получена из относительных измерений спектральной яркости при п + 2 длинах волн. Для п = 0 мы имеем случай двухцветного пирометра или пирометра отношения, в котором излучате,тьная способность не зависит от длины волны. Если п= и излучательная способность с длиной волны меняется линейно, требуется три длины волны. Проблема с двухцветным пирометром, как было показано, состоит в том, что для равенства излучательной способности при двух длинах волн на практике длины волн должны быть расположены рядом. С другой стороны, легко показать, что чувствительность при увеличении расстояния между длинами волн увеличивается. Подобный анализ для трехцветного пирометра показывает, что даже небольшие отличия от предполагаемого линейного соотношения между излучательной способностью и длиной волны могут приводить к большим погрешностям. Свет [81], однако, отметил, что при использовании современных компьютеров метод определения истинной температуры из измерений при т длинах волн на основе предположения, что излучательная способность является функцией п-й степени от длины волны и т>п, имеет ряд преимуществ. Они состоят в том, что избыточная информация, содержащаяся в [т—(п = 2)] измерениях, должна компенсировать недостаток точности в измерениях относительной яркости при т длинах волн. Трудности достижения высокой точности были показаны в работе Коатса [26], где был сделан вывод, что ни один из этих методов, по-видпмому, не приводит к большей точности опреде.ле-ния Т, чем точность, достигаемая пирометром на одной длине волны с использованием известной величины излучательной способности. [c.392]

Результаты эксперимента показали, что при постепенном увеличении 1 происходит скачкообразное изменение спектрального состава излучаемых трубой звуковых волн. При этом подобным образом изменяются и термодинамические параметры работы вихревой трубы. Видно (см. рис. 3.32), что при достижении ц = 0,85 происходит резкое уменьшение адиабатного КПД и абсолютных эффектов подогрева и охлаждения (по модулю). Это явление сопровождается уменьшением интенсивности низкочастотных колебаний и соответственно увеличением высокочастотной акустической составляющей. Динамика низкочастотных колебаний в зависимости от ц аналогична поведению адиабатного КПД, т. е. максимуму КПД соответствует и максимум звукового давления, приходящегося на частоту 1300 Гц. Можно сделать вывод, что в процессе энергопергеноса в вихревой трубе наиболее активную роль играют низкочастотные возмущения и перспектива в использовании интенсификации тепломассообмена в вихревой трубе связана с применением для этого низкочастотных колебаний, соответствующих диапазону 1000—3000 Гц. Между акустическими характеристиками и эффективностью работы вихревой трубы существует четкая корреляция. Таким образом, на основе представленного обзора и результатов некоторых экспериментальных исследований макро- и микроструктуры вихревого потока вьщелим наиболее характерные и принципиальные его свойства [c.141]

Субъективные фотометры. В основе субъективных фотометров лежит зрительное наблюдение. Оно основано на том, что ощущение яркости является монотонной функцией энергии падающего света. Следовательно, если два различных источника света, одинаковых по спектральному составу, вызывают в глазу одинаковые ощущения яркости, то они посылают в глаз одинаковые энергии. Этот факт лежит в основе так называемых визуальных фотометров равтюй яркости. В фотометрах равной яркости две граничащие площадки освещаются каждая отдельным источником. Изменяя расстояние до 0Д1ЮГ0 из источников, добиваются одинаковой освещенности прилегающих друг к другу полей. В этом случае каждый из источников посылает на единицу поверхности освещаемого им поля одинаковый поток энергии. Исходя из этого, с помощью визуальных фотометров можно определить силу света некоторого источника в данном направлении, если известна сила света, принятого [c.17]

В настоящее время на основе внешнего и внутреннего фотоэффекта строится бесчисленное множество приемников излучения, преобразующих световой сигнал в электрический и объединенных общим названием — фотоэлементы. Они находят весьма широкое применение в технике и в научных исследованиях. Самые разные объективные оптические измерения немыслимы в наше время без применения того или иного типа фотоэлементов. Современная фотометрия, спектрометрия и спектрофотометрия в широчайшей области спектра, спектральный анализ вещества, объективное измерение весьма слабых световых потоков, наблюдаемых, например, при изучении спектров комбинационного рассеяния света, в астрофизике, биологии и т. д. трудно представить себе без применения фотоэлементов регистрация инфракрасных спектров часто осуществляется специальными фотоэлементами для длинноволновой области спектра. Необычайно широко используются фотоэлементы в технике контроль и управление производственными процессами, разнообразные системы связи от передачи изображения и телевидения до оптической связи на лазерах и космической техники представляют собой далеко не полный перечень областей применения фотоэлементов для решения разнообразнейших технических вопросов в,современной промышленности и связи. [c.649]

Оптические квантовые генераторы с плавной перестройкой частоты служат основой для спектральных приборов с исключительно высокой разрешающей силой. Пусть, например, требуется исследовать спектр поглощения какого-либо вещества. Измерив величину лазерного потока, падающего на изучаемый объект и прощедшего через него, можно вычислить значение коэффициента поглощения. Перестраивая частоту лазерного излучения, можно, следовательно, определить коэффициент поглощения как функцию длины волны. Разрешающая способность этого метода совпадает, очевидно, с шириной линии лазерного излучения, которую можно сделать очень малой. Ширина линии, равная, например, 10 см" , обеспечивает такую же разрешающую способность, как дифракционная рещетка с рабочей поверхностью длиной 5 м, а изготовление таких больших решеток представляет почти неразрешимую задачу. [c.819]

В 1896 г. Зееману удалось обнаружить слабое изменение частоты спектральных линий под действием внешнего магнитного поля. Экспериментальная установка Зеемана в принципе соответствовала последней установке Фарадея, но применение более сильного магнитного поля и спектрального прибора с высоким разрешением позволило обнаружить эффект. Расщепление спектральных линий в сильных магнитных полях ] олучило название эффекта Зеемана. Кроме наблюдения за изменением частоты спектральных линий Зееман измерил поляризацию этих линий, что сыграло очень важную роль при разработке теории эффекта, которую выполнил Лоренц. На основе классической электронной теории это расщепление было объ- [c.102]

Эффект Зеемана лежит в основе объяснения двух главных магнитооптических явлений — магнитного вращения плоскости поляризации (эффект Фарадея) и магнитного двойного лучепреломления (эффект Коттона — Мутона). Изучение эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов в видимой и ультрафиолетовой областях сыграло большую роль в развитии учения о строении атома, особенно в период, последовавший за созданием теории Бора. В настоящее время исследование эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов представляет собой один из важных методов определения характеристик уровней энергии атомов и значительно облегчает интерпретацию сложных атомных спектров. Изучение зеема-новского расщепления спектральных линий позволяет также получать ценные сведения о магнитных полях, в источниках света, например при исследовании Солнца. [c.102]

Примером такой среды может служить смесь при определенных соотношениях бензола и сероуглерода с погруженными в нее мелкими крупинками стекла. Граница раздела в такой среде перестает быть заметной — среда становится однородной. Свет через нее проходит не ослабляясь. Но поскольку стекло и жидкость обладают различной дисперсией, такая смесь оказывается оптически однородной средой только для света относительно узкого интервала длин волн. Именно эта спектральная область пройдет через среду без ослабления, а другие испытают значительное рассеяние. Этот принцип положен в основу изготовления дисперсионных светофильтров, которые пропускают свет узкого епектраль-ного состава (Л 1 30ч-50 А). [c.114]

Фотографическое изображение может быть черно-белым или многоцветным. Цветность — свойство вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого телом света. Физические основы цветности заключаются в избирательном поглощении веществом лучей из падающего на него белого света и аддитивном восприятии глазом прошед-щих через вещество или отраженных им лучей. В сетчатой оболочке глаза имеются три вида колбообразных клеток, по-разному реагирующих на световые воздействия. Клетки, реагирующие на лучи с длиной волны 380— 470 нм, вызывают в зрительных центрах ощущение фио- [c.193]

Анализируя затруднения модели Резерфорда, ученые обратили внимание на еще одан непонятный факт. Электроны, вращающиеся вокруг ядра, должны излучать с частотой, равной частоте их обращения. Но при падении электрона на ядро радиус орбиты электронов уменьшается, частота вращения возрастает, следовательно, спектр излучения резерфордовского атома должен был бы быть непрерывным. Между тем многочисленные исследования спектров различных атомов показывали, что они представляют совокупность дискретных линий, характерных для каждого атома (рис. 48). Этот своеобразный паспорт атомов составляет основу для химического анализа различных веществ. Были и первые попытки найти определенные закономерности в расположении спектральных линий. В 1885 г. швейцарский ученый И. Бальмер установил, что длины волн, соответствующих некоторым линиям спектра водорода, образуют серию, которая хорошо описывается с помощью формулы [c.163]

Неизменность экспериментальных условий из-за большого числа влияющих на интенсивность линий факторов обеспечить очень трудно. Поэтому в основе современных методов эмиссионного анализа помимо использования эталонов лежит прием, сводящий к мннийуму действие неизбежных вариаций условий возбуждения и связанных с ними вариаций интенсивностей спектральных линий. Этот прием заключается в измерении не абсолютных интенсивностей линий данного элемента или пропорциональных им величин, а относительных интенсивностей линий анализируемого элемента и элемента сравнения как функции концентрации. Так как при малых концентрациях примесей количество атомов основного элемента в разряде остается практически неизменным, элементом сравнения или внутренним стандартом обычно служит основной элемент пробы. Иногда элементом сравнения служит вводимый в анализируемые образцы и эталоны в одних и тех же количествах дополнительный элемент. Интенсивность линии внутреннего стандарта является, таким образом, той мерой интенсивности, сравнением с которой устанавливается интенсивность линии определяемого элемента. [c.42]

Поскольку речь идет о выборе метода исследования нелинейных систем, удобного для реализации на ЭВМ, то логично потребовать, чтобы математический аппарат, лежащий в оснс ве этого метода, был аналогичен аппарату, используемому для анализа линейных систем. Известно, что для расчета линейных систем наиболее прие1ллемым с точки зрения САПР является спектральный метод, в основе применения которого лежат алгоритмы БПФ. [c.91]

Выведем уравнение переноса излучения, описывающее изменение спектральной плотности энергетической яркости во времени и в пространстве. Рассмотрим процесс распространения излучения частоты v в единичном интервале частот и некотором направлении ii. Для этого выделим в среде элементарный цилиндр с площадью основания, равной d5, и образующей длиной d/ образующая цилиндра паралтель-на вектору й (рис. 4.4.1). Изменение спектральной плотности энергетической яркости излучения при переходе от основа- [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...