Зависимость спектрального разрешения

Рис. 501. Зависимость спектрального разрешения от частоты для призм.

Инфракрасный спектр охватывает так много октав, что приходится применять несколько призм или дифракционных решеток (см. гл. 7, 4). На рис. 501 приведена зависимость спектрального разрешения от частоты для призм, которые чаще всего применяются в области до 400 сл (25[х). Дифракционные отражательные решетки в виде эшелетт могут давать, конечно, большую разрешающую способность, чем призмы, поэтому они позволяют работать с большей геометрической шириной входной щели. Для области от 2,5 до 30 [х ири работе в первом порядке необходимо до 2—3 эшелетт, а для области до 600 не меньше 6 эшелетт. [c.667]

Критерий Рэлея в указанной форме неприменим к интерференционным спектральным аппаратам, в которых, как мы видели, переход от максимума к минимуму имеет иную угловую зависимость, нежели в дифракционной решетке ). Поэтому удобнее придать критерию Рэлея несколько иной вид. Если две смежные спектральные линии имеют одинаковую интенсивность и форму, то критерий Рэлея означает, что минимум между линиями составляет около 80% от соседних максимумов. Такой контраст устанавливается вполне уверенно как при визуальных, так и при объективных (фотографических н электрических) методах регистрации. Исходя из этого, нередко предел разрешения определяют требованием, чтобы глубина седловины на интегральной кривой интенсивности двух близких и одинаково интенсивных линий составляла не менее 20% высоты соседних максимумов. [c.214]

В зависимости от требующегося разрешения и исследуемой спектральной об.ласти- применяется призма или дифрак- [c.167]

Ширина входной и выходной щелей спектрометра выбирается в зависимости от поставленной задачи. Обычно их устанавливают одинаковой спектральной щирины, так как это является оптимальным условием для величины сигнала на выходе установки и разрешения спектральных линий. [c.122]

Выбор для измерений указанной спектральной области обусловлен достаточно широким диапазоном изменения спектрального коэффициента поглощения Oj, а также тем, что в данной об-ласти можно использовать спектральные приборы со сравнительно невысоким разрешением ввиду того, что коэффициент поглощения не претерпевает здесь резких изменений в зависимости от длины волны излучения к. Существенным является также и то, что в данном спектральном диапазоне [c.199]

Дальнейшее развитие двухэлементной схемы спектрометра состоит в использовании голографической решетки вместо нарезной с равномерными штрихами и оптимизации формы решетки и распределения штрихов для компенсации спектральных аберраций (в основном меридиональной расфокусировки и полевых аберраций) [41]. Оптимизация по методу, предложенному в работе [42] (см. п. 7.2.3), дает для решетки с радиусом 1 м улучшение разрешения в области 3—6 нм в среднем в 2—4 раза в зависимости от внеосевого положения источника. Последняя стадия [c.288]

Дифракционные спектральные приборы, в которых используется зависимость угла дифракции света от длины волны. Дифракционная решетка представляет собой стеклянную подложку, покрытую зеркальным слоем алюминия, на которо.м выдавлено большое число узких и строго параллельных штрихов (на 1 мм поверхности от 50 до 2400). Приборы с дифракционными решетками все больше вытесняют призменные приборы. Дифракционные решетки охватывают большой спектральный диапазон — от мягкого рентгеновского излучения ( 10 нм) до дальней ИК-области спектра (1м.м). Большое разрешение (до 1000000), очень малое изменение дисперсии с длиной волны и достаточно большой коэффициент отражения в заданной области спектра (до 70%)—вот их основные достоинства. Основной недостаток — перекрывание спектров различных порядков. [c.128]

Классические спектральнее приборы, для выделения узких линий в которых применяются щелевые диафрагмы, имеют общий недостаток при увеличении разрешающей способности (сужении щелей) уменьшается регистрируемый световой поток. Такая зависимость характерна для схем щелевых приборов, в которых ширина аппаратной функции связана с величиной выходящего из спектрометра потока. В [ряде же случаев требуется высокое разрешение при регистрации очень слабых спектральных линий. [c.421]

Спектральная зависимость коэффициента поглощения К 1) в интервале длин волн 800—600 нм (кривая 2 рис. 1) построена по данным измерения пропускания пластин YIG различных толщин (100—30 мкм), вырезанных из монокристалла, а при 600—40 нм рассчитана методом Крамерса — Кронига. Как видно из рисунка, в длинноволновом диапазоне (л меньше 500 нм) имеются сравнительно слабые (7(<5Х X 10 см ) полосы поглощения они связаны с внутренними переходами в З -подоболочках ионов Fe + [1—5]. Значительное увеличение поглощения при переходе к более коротким волнам (500—200 нм) говорит о наложении на внутренние переходы разрешенной сильной полосы переноса заряда от ионов кислорода к Fe +. В области наиболее сильного поглощения (/( 10 см ) могут иметь место межзонные переходы в s-зоны железа и иттрия. [c.150]

Подчеркнем, что здесь отнюдь не утверждается принципиальная невозможность распознать с помощью спектрального прибора наличие Б анализируемом свете двух составляющих, разделенных интервалом меньшим, чем I Ак д. Если достаточно точно промерить зависимость почернения -фотопластинки от 6, можно заметить, даже если — Агд < ДА r, отклонение от кривой, соответствующей монохроматическому свету. То, что считается в оптике границей разрешения, соответствует приблизительно возможностям непосредственного визуального наблюдения. (Аналогично, разумеется, обстоит дело с разрешающей силой осциллятора.) [c.522]

Рис. 6.15. Зависимость разрешения двух близких спектральных линий от порядка

Одной из существенных характеристик при оптимизации точности измерений является зависимость от длины волны величины Кх (отношение интегрального значения к локальному значению оптической толщины дифференциального поглощения), которая определяется пространственным разрешением при измерениях. В ультрафиолетовом спектральном диапазоне доплеровское уширение линий приводит почти к непрерывному спектру поглощения. В инфракрасном спектральном диапазоне— по крайней мере для тропосферы — уширение за счет столкновений играет основную роль по сравнению с доплеровским уширением. В результате в этом случае спектр имеет четкую структуру для колебательно-вращательных переходов молекул. [c.353]

В работе [346] рассмотрен пример поглощения такой молекулярной компоненты атмосферы, плотность которой можно считать постоянной вдоль направления распространения импульса. В этом случае температуру можно оценить из измерения поглощения по одной линии, имеющей температурную зависимость. Это приближение означает, что нижний уровень перехода исследуемой молекулы превышает основной уровень на величину средней тепловой энергии этих молекул в атмосфере. Измерения [346] проводили на молекулах кислорода, так как для него действительно сохраняется в любой точке пространства одинаковое соотношение концентраций с другими компонентами атмосферы. Кроме того, на кислороде удобно выполнять спектральные измерения высокого разрешения, так как [c.381]

Силу, действующую н.а экситоны, и их дрейфовую скорость измерил М. Теймор из Иллиыойсского уни верситета [5]. Чтобы обеспечить пространственное ж спектральное разрешение излучения люминесценади, он сканировал хорошо сфокусированное изображение кристалла узкой входной щелью спектрометра. Прм пространственном сканировании изображения спектрометром, настроенным на определенные энергии фотонов, можно получить зависимость энергии экситона [c.135]

Квантовая электроника достигла больших успехов в создании лазерных источников света с высокой напряженностью поля, хорошими когерентными свойствами, перестраиваемой частотой и регулируемым распределением излучения во времени. Созданы также регистрирующие устройства высокого временного и спектрального разрешения. С помощью этой новой совершенной аппаратуры в последние годы удалось провести многочисленные и качественно новые эксперименты по взаимодействию межДу электромагнитными полями н атомными системами. Одновременно продолжалось теоретическое изучение таких взаимодействий и была создана теория процессов, происходящих в сильных когерентных полях, причем в зависимости от характера конкретных процессов на передний план в большей или меньшей степени выдвигались квантовые свойства атомных систем нли поля излучения. В некоторых случаях учитывались сразу квантовые свойства как атомных систем, так и поля излучения. Эти экспериментальные и теоретические исследования в нелинейной оптике позволили получить принципиально новую информацию о процессах взаимодействия между светом и атомными системами в различных состояниях, а также о физических и химических свойствах веществ и о параметрах процессов, влияющих на ход нелинейных оптических явлений. Открылись новые горизонты в спектроскопии, фотофизике, фотохимии и квантовой электронике, а также в области их технических применений. [c.8]

С появлением лазерных источников стало необходимым, а с развитием вычислительной техники — возможным использование метода прямого расчета функций пропускания, учитывающих вклады всех линий поглощения, находящихся в интервале излучаемых частот так называемого метода line by line . Он является самым точным из существующих ныне. С его помощью расчет функций поглощения и пропускания проводится по строгим формулам (8.6) — (8.9) с привлечением высокоточной информации, получаемой с высоким спектральным разрешением на современных спектрометрах, включая лазерные приборы, а также современными расчетными методами, рассмотренными выше, и дающими точность описания спектра, сравнимую с экспериментальной. Необходимая информация включает в себя данные о структуре спектра поглощения и параметрах отдельных спектральных линий форме контура линий поглощения в широком интервале смещенных частот зависимости характеристик спектральных линий от состава, давления и температуры газа, а также дополнительную информацию о метеомоделях и высотных профилях газовых составляющих атмосферы и параметрах трассы распространения. [c.188]

Гауссовы поля эквивалентны статистически независимым группам волн. Предположение, что кумулянты Н начального не-гауссового состояния непрерывны, означает, что начальная зависимость. между волнйвыми группами, приближается плавно к нулю, когда расстояния между группами стремятся к бесконечности. Позже волновые группы занимают различные положения в пространстве, но их статистическая, зависимость остается. Следовательно, поля не могут строго приближаться к гауссовому состоянию. Но расстояния между зависимыми волновыми группами увеличиваются со временем, так что статистическая информация распространяется до бесконечности и может быть восстановлена лишь непрерывным расширением пространственной области анализа. Это эквивалентно увеличению спектрального разрешения. [c.135]

В то время как в работе [319] принимаемый сигнал упругого рассеяния в обратном направлении нормирован с помощью сигнала комбинационного рассеяния, соответствующего колебательно-вращательным переходам в молекуле азота, в работе [320] с этой целью использовано антистоксово крыло чисто вращательного спектра комбинационного рассеяния в обратном направлении на 691,2 нм (возбуждение на 694,3 нм). Было показано, что для подобных работ требуется спектральное разрешение порядка 10 . Последний подход имеет два очевидных преимущества 1) вращательное комбинационное смещение равно только 50 см , а в случае колебательных переходов спектра комбинационного рассеяния оно равно 2330 см , а потому предположение [уравнение (9.7)] скорее всего справедливо 2) благодаря большему сечению и большей чувствительности фотокатода имеется заметное повышение величины сигнала неупругого рассеяния. Однако следует отметить, что требуется тщательный подбор характеристик фильтра, чтобы избежать чрезмерной температурной зависимости. Важность этого подхода заключается в том, что использование комбинационного рассеяния в измерениях устраняет необходимость абсолютной калибровки. Действительно, в работе [321] показано, что можно построить надежный моностатический измеритель коэффициента пропускания атмосферы, в основе которого лежит измерение сигнала комбинационного рассеяния на молекулах азота в обратном направлении. [c.364]

Ширина АФ наряду с рабочим диапазоном X — осн. хар-ка С. п., она определяет спектральное разрешение бХ и спектральную разрешающую способность Я=к/Ьк. Чем шире АФ, тем хуже разрешение (и меньше Я), но больше поток излучения, пропускаемый прибором, т. е. больше оптич. сигнал и отношение сигнала к шуму (Л/). Шумы в общем случае пропорциональны У Ды (До — полоса пропускания приёмного устройства). Чем шире м/, тем выше быстродействие прибора и меньше время измерения, но больше шумы (меньше М). Взаимосвязь величин Я, М, До) определяется соотношением ЛаМ(Дсо)Э=/ (Х). Показатели степени а и Р принимают разл. положит, значения в зависимости от конкретного типа С. п. Константа К, зависящая только от X, определяется конструктивными пара- [c.704]

С одной щелью, у к-рой верх, часть служит входной, а нижняя — выходной щелью, и пр. В тех случаях, когда особенно важно избежать попадания в выходную щель М. рассеянного света с длинами волн, далёкими от выделяемого участка спектра (напр., в спектрофотометрии), применяют т. н. двойные М., представляющие собой два М., расположенных так, что свет, выходящий из первого М., попадает во второй и выходная щель первого служит входной щелью второго (рис. 4). В зависимости от взаимного расположения диспергирующих элементов в каждом из этих М. различают двойные М. со сложением и с вычитанием дисперсий. Приборы со сложением дисперсий позволяют не только во много раз снизить уровень рассеянного света на выходе, но и увеличить разрешающую способность М., а при заданном разрешении — повысить выходящий световой поток (т. е. распгирить щели). Двойные М. с вычитанием дисперсий позволяют снизить уровень рассеянного света без увеличения разрешающей способности. В них на выходную щель приходит свет такого же спектрального состава, с каким он вышел из ср. щели. Такие М, менее светосильны, чем М. со сложением дисперсий, однако они позволяют проводить сканирование спектра перемещением ср. щели в пло- [c.211]

СПЕКТРАЛЬНЫЕ КЛАССЫ — характеристики звёзд, определяемые по особенностям их спектров. Различия в спектрах звёзд обусловлены различиями хим. состава и физ. условий в звёздных атмосферах. Для большинства звёзд в видимой области характерен непрерывный спектр, на к-рын накладываются линии поглощения, а в нек-рых случаях и эмиссионные линии. Спектральная классификация носит э.мпирич. характер и сводится со существу к расположению спектров звёзд в последовательности, вдоль к-рых спектральные линии одних хим. элементов и соединений усиливаются, а другие ослабевают. Эти последовательности в осн. отражают зависимость спектров от аф< евтивкой температуры звёзд. Сходные спектры объединяются в С. к., внутри к-рых, в свою очередь, выделяются подклассы. Спектральная классификация основывается на общих характеристиках спектра и на определении отношенш интенсивностей фиксированных спектральных линий. Критерии классификации могут изменяться в зависимости от области спектра и разрешения спектров. [c.610]

Для обычных материалов критические углы быстро уменьшаются при Е > 2—3 кэВ, поэтому эффективная площадь телескопов скользящего падения в рассматриваемой области оказывается очень малой. Применяя МСП для покрытия зеркал, в обычных конфигурациях телескопов с характерными углами скольжения 1—3° можно получить коэффициенты отражения 30—50 %. Проект телескопа скользящего падения с использованием МСП рассматривался в качестве одного из вариантов проекта ЛАМАР для станции Спейслэб [23]. Зеркальная система этого телескопа включает 10 пар параболоид—гиперболоид с фокусным расстоянием 3,6 м и диаметрами от 90 до 30 см. Используя зеркала длиной 36 см о обычными покрытиями (четыре внешних пары — никель, остальные — золото), можно получить в области Е < < 1 кэВ эффективную площадь более 1000 см , а в области 6,7 кэВ — всего 15 см . Если четыре внешние пары зеркал покрыть МСП (14—16 слоев Аи—С с периодами от 1,6 до 2,2 нм в зависимости от угла скольжения) и затем тонким (15 нм) слоем никеля, то в области 6,7 кэВ можно получить коэффициенты отражения 38—51 % и эффективную площадь 150 см , сохранив ее прежней в длинноволновой части спектра. Ширина спектрального интервала в области линий железа составляет около 0,4 кэВ, и может быть достигнуто угловое разрешение 20" в поле зрения 20. Расчеты показывают возможность создания таким путем телескопов и на более жесткую область спектра 15—25 кэВ, при этом углы скольжения уменьшаются до 0,5°. [c.205]

Другой класс фоточувствительных материалов образуют фоторезисты, которые отображают информацию в виде рельефных картин. При освещении фоторезиста актиничным излучением в нем происходят химические изменения, приводящие к различной его растворимости для разных экспозиций. В зависимости от того, является ли обрабатываемый фоторезист негативным (или позитивным), проявитель с соответствующим растворителем способствует растворению либо неосвещенного, либо освещенного участка. Получающуюся картину поверхностного рельефа можно использовать для получения отражательных голограмм методом испарения металла, а также для копирования голограмм штампованием. В табл. 4 перечислены некоторые фоторезисты, выпускаемые промышленностью. Следует заметить, что в большинстве случаев толщина фоточувствительного слоя оказывается порядка микрометра. Существуют три типа процесса регистрации образование органической кислоты, поперечных фотосвязей (фотосшивок) или фотополимеризации мономера. Диапазон регистрируемых длин волн простирается от УФ-области спектра до 5000 А, причем для этого диапазона можно выбрать фоторезист, обладающий либо широкой, либо узкой полосой спектральной чувствительности. Для достижения предельного разрешения 250—1500 мм 1 необходима экспозиция около 10 Дж/см . [c.305]

Экспериментально квазивырожденные встречные четырехволновые процессы изучались во многих работах [18, 20, 21]. Характерные для сред с локальным откликом спектральные контуры коэффициента отражения обращенной волны приведены в [20, 21]. На рис. 3.15 показана зависимость /рс = /(5/2тг) для изолированной линии перехода иона хрома в кристалле YAIO3, для которой вероятность излучательного перехода чрезвычайно мала и составляет 9,6 с . Форма линии хорошо аппроксимируется лоренцевым профилем, как и следовало ожидать в приближении малой у1. Для сложной спектральной линии F-центров в LiF, состоящей из трех перекрьюающихся компонент, спектральный контур коэффициента отражения содержит три хорошо разрешенных пика [20]. [c.95]

Разрешить две спектральные линии равной яркости — значит найти расстояние между ними (ДХ). В результате влияния случайных ошибок измерения сигнала на выходе спектрального при- бора расстояние между линиями будет найдено с некоторой погрешностью. Как показал Л. А. Халфин [9], относительная ошибка определения растет приблизительно обратно пропорционально расстоянию между линиями. Естественно, что при такой сильной зависимости даже привлечение математических методов обработки результатов измерений не позволяет существенно продвинуться за предел разрешения, найденный Рэлеем. [c.11]

На рис. 7.12.2, а показан спектр генерации этого РОС-лазера. Нижний спектр снят при токе 1,1 /пор, а верхний — при токе 1,5/пор. На рис. 7.12.2,6 для сравнения приведены спектры лазера с плоским резонатором, сделанным из того же самого материала. Сравнение показывает, что РОС-лазер обладает селективностью по длине волны. Также видно, что длина волны генерации остается постоянной при изменении уровня накачки. Излучательные свойства этого РОС-лазера, а также лазера с плоским резонатором для рабочих температур между 150 и 400 К приведены на рис. 7.12.3. Показаны температурные зависимости как длины волны генерации, так и пороговой плотности тока. В этом интервале температур наблюдаются две поперечные ТЕ-моды и одна ТМ-волна. Между 300 и 360 К в диоде наблюдалась генерация в основной поперечной (т = 0) ТЕ-моде, при этом / ор был приблизительно на 20% больше, чем в лазере с зеркалами, полученными скалыванием. Минималь-ное значение /пор составляло 3,4 кА/см при 320 К. Рассогласование между брэгговской частотой и спектром усиления приводит к быстрому возрастанию /пор ниже 700 и выше 360 К. Рис. 7.12.3 ясно показывает, что в лазере с плоским резонатором сдвиг длины золны генерации с температурой происходит гораздо быстрее, чем в РОС-лазере. Излучение лазера с плоским резонатором следит за температурной зависимостью ширины запрещенной зоны, а длина волны генерации РОС-лазе-ра — за более слабой температурной зависимостью показателя преломления. Спектральные измерения с высоким разрешением показали, что спектральная ширина единственной продольной [c.304]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...