Определение длин волн спектральных линий

Последнее ке необходимо при определении длин волн спектральных линий неизвестного спектра с помощью известного спектра, который получают, как обычно, освещением одной пз половин щели эталонным источником, установках с вогнутыми решетками нельзя устанавливать непосредственно [c.99]

В 6. 7 рассмотрена принципиальная возможность разрешения изображений двух звезд в том случае, когда критерий Рэлея заведомо не соблюдается, но измерение суммарного контура и определение аппаратной функции могут быть проведены с малыми ошибками. Все эти рассуждения полностью применимы и к разрешению спектральным прибором двух близких по длине волны спектральных линий. [c.319]

Погрешность платино-иридиевых эталонов метра, равная +1,1 10" м уже в начале XX в. оценивалась как неудовлетворительная, и в 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам выработала другое определение метра — в длинах световых волн, что основано на постоянстве длины волны спектральных линий излучения атомов. Это основа криптонового эталона метра. Погрешность криптонового эталона намного меньше, чем платино-иридиевого, и равна 5 10 . [c.503]

В 1953 г. состоялась первая сессия Консультативного комитета по определению метра. Ее рассмотрению были предложены результаты исследований излучений Кг и d в сравнении с длиной волны красной линии естественного d, а также результаты попыток определить воспроизводимость этих длин волн в зависимости от разности хода в интерферометрах. Требования к первичной длине световой волны еще не были четко сформулированы. Достаточно было простоты линии и воспроизводимости длины ее волны с точностью не ниже 2—5- 10 , т. е. с точностью определения длины волны красной линии естественного d. Призванная рассмотреть задачу перехода на новое определение метра с научной точки зрения сессия Консультативного комитета прежде всего поставила вопрос о своевременности этого перехода, а затем уже о формулировании требований к точности воспроизведения нового эталона. В рекомендациях сессии было записано Время пришло положительно рассмотреть новое определение метра, основанное на длине световой волны, с целью одновременно придать эталону единицы длины более высокую точность воспроизведения, универсальность и неизменность , и далее Когда придет время, метр следует определить длиной волны светового излучения, распространяющегося в вакууме при относительном состоянии покоя как наблюдателя, так и излучателя. Это излучение должно быть определено двумя спектральными термами атома, спектр которого не имеет сверхтонкой структуры и термы не подвергаются никаким внешним возмущающим воздействиям . Таким образом, первая сессия Консультативного комитета фактически только сформулировала для метрологов задачи исследования спектральных линий, длина волны которых могла бы быть выбрана в качестве эталонной. Представленные на сессию комитета результаты работ по исследованию излучений изотопов Hg, d и Кг оказались недостаточными. [c.45]

III сессия Консультативного комитета по определению метра с удовлетворением отметила, что воспроизведение единицы длины с помощью длины волны спектральной линии, определяемой переходом между уровнями энергии 2рю и 5ds атома Кг имеет еще очень большой запас точности и вполне удовлетворяет запросам современной физики и техники. [c.76]

Длины волн спектральных линий подчиняются строгим закономерностям и при определенных условиях излучения остаются постоянными. Поэтому длина волны, соответствующая какой-нибудь спектральной линии, или некоторое число этих длин волн может быть принято за естественный эталон длины. [c.131]

Следует отметить, что определение длин волн по линиям сравнения, лежащим в другом порядке спектра, может привести к ошибкам, связанным с тем, что, как уже отмечалось, спектры разных порядков могут фокусироваться на несколько отстоящих друг от друга поверхностях. Если, кроме того, инструментальный контур, даваемый решеткой, асимметричен, то это может привести к кажущемуся смещению спектральных линий в спектрах разных порядков. Связанные с этими эффектами ошибки в измерении длин волн вряд ли могут превышать 0,1—0,01 А. Однако при прецизионных измерениях с погрешностями такой величины мириться нельзя. Чтобы их избежать, этот метод следует применять в сочетании с первым методом, т. е. использовать стандарты длин волн. Для этого на одну пластинку снимается неизвестный спектр элемента Л, спектр элемента В, длины волн линий которого в вакуумной области рассчитаны, и спектр элемента С, длины волн линий которого известны в видимой области и спектр первого порядка которого накладывается на линии в спектрах второго, третьего и т.д. порядков элементов Л и В. Тогда можно найти длины волн линий элемента В по линиям элемента С и сравнить их с расчетными, после чего построить кривую поправок. Это позволит для любой линии элемента Л найти поправку к измеренным длина)м волн или убедиться в том, что она пренебрежимо мала. [c.231]

Если известны к , и А.,, то можно определить. Однако из-за сложности этот метод обычно не применяется в повседневной практике. Для облегчения относительного измерения длин волн спектральных линий Международный астрономический союз предпринял определение большого числа вторичных стандартов в спектрах железа и благородных газов. [c.418]

Между длиной волны спектральной линии к и расстоянием ее I в направлении дисперсии, отсчитанном от некоторого начала, существует определенная зависимость, которую можно считать линейной для спектрального интервала порядка 1 нм [c.402]

Каждая такая спектральная линия не представляет собой, однако, излучения строго определенной длины волны, а является, как уже не раз упоминалось, излучением в очень узком спектральном участке, в котором энергия распределена так, что интенсивность быстро падает от центра к краям. Измерение ширины спектральной линии (см. 158) показывает, что в излучении разреженного газа величина этого участка нередко ограничена сотыми и даже тысячными долями ангстрема. Однако условия возбуждения могут заметно влиять и на эту величину, равно как и на положение центра (максимума) спектральной линии. Внешнее электрическое (или магнитное) поле вызывает расширение (или даже расщепление) спектральной линии, а такие внешние поля (особенно электрические) могут в условиях газового разряда обусловливаться высокой концентрацией ионов в разряде и достигать заметной величины столкновение светящегося атома с соседними во время процесса излучения также ведет к уширению линии й тому же ведет и самый факт теплового движения атома вследствие эффекта Допплера. В специальных условиях, например при мощных разрядах, сопровождающихся сильной ионизацией, или при большой плотности газа эти искажения могут достигать значительной величины. Однако [c.712]

Связь между энергией, измеряемой в электрон-вольтах, и длиной световой волны. Каждая спектральная линия характеризуется определенной длиной волны или частотой, а следовательно, определенным квантом энергии [c.318]

При изучении спектров — определении длин волн отдельных спектральных линий, установлении закономерной связи в спектрах, измерении интенсивности спектральных линий — значительно удобнее пользоваться так называемым волновым числом, так как в него не входит постоянная с, известная с точностью, значительно более низкой, чем точность измерения длины световой волны. Волновое число [c.10]

Ниже мы рассмотрим вопрос об измерениях при помощи спектрографов с дифракционной решеткой и призменных спектрографов. В призменных спектрографах преобладает нелинейная дисперсия. Поэтому для таких спектрографов требуется набор близко расположенных друг к другу стандартных линий вдоль всей фотопластинки. Это необходимо для того, чтобы получить график зависимости дисперсии от расстояния вдоль пластинки. Для определения длины волны некоторой спектральной линии измеряют расстояние между двумя стандартными линиями и неизвестной линией. Чтобы получить искомую длину волны неизвестной линии, добавляют нелинейные поправки. Чем больше стандартных линий, тем лучше можно построить поправочную кривую дисперсии. Из-за ограничений, присущих фотографическому методу, а также из-за влияния температуры и давления на длину волны, которая используется для измерения точности спектрографа, каждая калибровка относится к определенной фотографии. [c.354]

Используя излучение узких спектральных линий газоразрядных источников низкого давления, можно наблюдать интерференцию при разностях хода, достигающих нескольких десятков сантиметров. Основная причина, ограничивающая в этом случае длину когерентности, — это хаотическое тепловое движение излучающих атомов, приводящее к доплеровскому уширению спектральных линий (см. 1.8). Так, например, для излучения красной линии кадмия Я,=643,85 нм, впервые исследованного Майкельсоном, длина когерентности около 20 см. Для оранжевой линии Я,=605,78 нм стандартной криптоновой лампы, используемой в современном эталоне длины (по определению, 1 м равен 1 650 763,73 длин волн этой линии), длина когерентности достигает 0,8 м. [c.224]

Уже давно ученые отказались от линейки — метра, которая могла бы служить первичным эталоном длины. Наиболее надежной мерой является длина световой волны спектральной линии, возбуждаемой при строго определенных условиях. [c.211]

Интерферометр Фабри—Перо как резонатор лазера. Для получения эффекта генерации излучения, т. е. создания когерентного и направленного излучения, необходим оптический резонатор, настроенный на определенную длину волны. Он представляет собой ИФП с зеркалами сравнительно небольших размеров, между которыми помеш ается активная среда (см. 3). Часто одно из зеркал делают полупрозрачным, а другое — полностью отражаюш им. Коэффициент отражения R зеркал выбирается в зависимости от заданного усиления активной среды и может лежать в пределах 0,2—0,98. Чаще всего стремятся к увеличению параметра Rt. Лавина фотонов, возникающая в активной среде и увлекающая за собой все новые и новые порции фотонов, оказывается как бы зажатой между двумя зеркалами. В оптическом резонаторе происходит накопление электромагнитной энергии. Оптический резонатор определяет пространственную и временную когерентность лазерного излучения, а следовательно, существенно влияет на форму и ширину генерируемой спектральной линии. [c.128]

На контур спектральной линии влияют также величина апертуры и аберрации объектива коллиматора, угловое увеличение призмы, наклон щели относительно преломляющего ребра призмы или штрихов дифракционной решетки, высота щели, величина апертуры и аберрации осветительной системы и другие факторы. Влияние прибора на контур спектральной линии принято характеризовать его аппаратной функцией А (х), которая выражает распределение лучистого потока в фокальной плоскости объектива камеры или выходного коллиматора при освещении щели монохроматическим излучением определенной длины волны X (частоты v). Если истинное распределение интенсивности по контуру спектральной линии равно (р (х), то наблюдаемое распределение составляет [c.382]

Светочувствительные рецепторы сетчатки глаза по-разному реагируют на свет разного спектрального состава и интенсивности, что позволяет человеку отличать одни излучения от других. В этом смысле Ц. есть характеристика спектрального состава излучений с учетом их интенсивности. Названия отдельных Ц. могут иногда заменять физич. характеристики излучений, папр. для монохроматич. излучений указание Ц. заменяет иногда ориентировочные указания длины волны желтая линия натрия, зеленая линия таллия и т. п. Однако Ц. не полностью определяет спектральный состав произвольных излучений, т. к. излучения даже весьма различного состава в нек-рых случаях могут быть визуально неразличимы, хотя в др, случаях даже малые изменения спектрального состава легко замечаются. В частности, смесь в строго определенных количествах нек-рых монохроматич. излучений (т. н. дополнительных цветов), напр. X = 560 м х и Я = 465 мц, неотличима от белого дневного света с непрерывным спектром. Существует множество и др. пар т. н. метамерных излучений, неразличимых визуально, несмотря на различие их спектральных составов. [c.385]

Третьей особенностью расчета функций пропускания для узкополосных лазерных источников является чрезвычайная чувствительность результатов расчета к точности задания исходной спектральной информации и, прежде всего, к точности определения длин волн линий атмосферного поглощения и линий лазерной генерации. При детальном рассмотрении этого вопроса в [38] показано, что точности определения положения центров линий поглощения 0,05... 0,1 см совершенно недостаточно для количественных расчетов атмосферного пропускания и поглощения. [c.195]

Сплошной спектр интегрально дает наибольшую часть излучения дуги. Однако интенсивность отдельных линий линейчатого спектра на фоне сплошного спектра гораздо выше. По частоте (длине волны) и интенсивности определенных спектральных линий, излучаемых в разных зонах дугового разряда, можно судить [c.48]

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]

Как уже было сказано, спектральные линии почти всех естественных элементов, излучаемые существующими источниками монохроматического света, обладают сверхтонкой структурой и достаточно большой щириной. Чем же руководствовались при выборе эталонной длины световой волны Прежде всего, от длины волны, как и от всякого эталона, требуется наивысшая, доступная в данное время точность воспроизводимости ее значения. Если международный прототип метра воспроизводился как штриховая мера с точностью 1 10 , то точность воспроизведения длины волны должна была быть выше, по крайней мере, на один-два порядка. Это было ясно еще в тот период, когда Майкельсон предпринял первые опыты по сравнению длины световой волны с длиной метра, т. е. в 90-е годы прошлого века. Вот почему Майкельсон исследовал чрезвычайно большое число спектральных линий, прежде чем остановился на красной линии естественного кадмия, прослужившей этa /oннoй длиной световой волны более полустолетия. В соответствии с определением длины волны спектральной линии возможность воспроизведения ее значения зависит от формы и строения ее контура. Само собой разумеется, что значительно точнее может быть отмечен максимум узкой, простой, симметричной кривой распределения интенсивности по частотам, чем сложной, асимметричной и широкой. Значит, чтобы значение длины волны воспроизводилось достаточно точно, необходимо отыскать простые линии с симметричным контуром. [c.36]

Кроме диспергирующего элемента спектральный прибор должен содержать какую-то фокусирующую оптику, позволяющую создавать четкое изображение входной щели в свете исследуемой длины волны (спектральную линию). Полученный спектр фотографируется на фотопластинку или пленку. Этот прибор называют спектрографом. Излучение определенного интервгша волн можно вывести через выходную щель. Так работает монохроматор. [c.67]

Принципиальная схема простейшего спектрального прибора была приведена на рис. 1.15. Б главном фокусе колиматорного объектива L помещена входная щель Ь. При прохождении излучения сквозь такую систему образуется плоская волна, падающая на диспергирующий элемент. Второй (камерный) объектив L2 фокусирует излучение разных длин волн (спектральных линий) в определенных точках фотопластинки. [c.67]

Стремление определить исходный эталон длины с очень большой точностью, на первый взгляд, представляется неоправданным. Для того чтобы оценить необходимость таких измерений, ернемся к рассмотрению упоминавшейся выше задачи о прецизионном определении важнейшей константы — скорости света ii вакууме (см. 1.4). Напоминаем, что в этих опытах одновременно измеря.тись длина волны и частота стабилизированного инфракрасного лазера и было показано, что погрешность определения с == ). оказывается непосредственно связанной с точ- юстью первичного эталона длины. Действительно, длину волны стабилизированного неон-гелиевого лазера можно интерферо-метрически измерить с очень малой погрешностью ( 10 А). Для у становления абсолютного значения /. необходимо сравнение ее с первичньгм эталоном (длина волны спектральной линии /-вак " [c.249]

В 1960 г. XI Международной генеральной конференцией по мерам и весам было принято решение о замене метра новой основной единицей длины - длиной волны спектральной линии одного из изотопов криптона - Кг. Она была принята равной для вакуума 6057 х Х8021 10 м. Индекс внизу указывает, что этот знак уже ненадежен вследствие погрешностей ]измерений. Таким образом, по определению, 1 м = 1 650783.73 Кг. В 1983 г. на XVII Между- [c.5]

Измерение длин волн спектральных линий основано на том, что между длиной волны спектральной линии к и положением ее на спектрограмме I, отсчитанным от некоторого (произвольного) начала, за которое может быть езят, например, нуль шкалы измерительного прибора, существует определенная зависимость. Для ряда случаев связь. между к и I можно считать линейной [c.141]

Расшифровка полученных спектров проводилась следующим способом спектры плазмы были промерены на компараторе и по дисперсионной кривой, опираясь на известные линии спектра ртути, были определены длины волн спектральных линий. Линии отождествлялись на спектропроекторе при помощи спектра железной дуги. Результаты обоих измерений дали незначительные расхождения, в пределах погрешности измерений на компараторе и определения длины волны по дисперсионной кривой ( 2А). [c.57]

Расшифровка спектрограмм и определение длин волн линий алюминия. Расшифровку снятых спектрограмм удобнее всего производить на спектропроекторе ПС-18, пользуясь атласом спектральных линий. Определение длин волн линий алюминия производят либо непосредственно по шкале длин волн, имеющейся в атласе (после того как на экране спектропроектора достигнуто совмещение спектров атласа и спектрограммы), либо, более точно, путем промера спектрограммы на измерительном микроскопе МИР-12 или компараторе ИЗА-2. (Подробнее о методах расщиф-ровки спектров и измерения длин волн линий см. задачу 2.) [c.65]

Измерение спектров поглощения или испускания заключается не только в измерении интенсивностей спектральных линий, но и в измерении их длин волн. Вопрос об определении длин волн является одним из основных нри проведении спектроабсорбционного или спектроэмиссионного анализов, прн анализе спектров комбинационного рассеяния и т. д. [c.417]

Для компенсации кривизны спектральных линий, вносимой диспергирующим элементом, и аберрационного уширения щели конструктивные элементы оптики монохроматора выбирают так, чтобы для определенной длины волны дисперсионная и аберрационная кривизны были одинаковы по величине, но противоположны по знаку. Знаки обоих видов кривизны зависят от взаимного положения диспергирующего элемента и внеосевого зеркала. В призменных приборах эти знаки противоположны, если основание призмы ближе к оси параболоида, чем ее вершина. Такое расположение призмы принято в монохроматорах большинства инфракрасных спектрофотометров. В автоколлимацион- [c.383]

Международное бюро мер и весов приняло в 1954 г. рекомендацию по этому вопросу [981 с оговоркой, что для сохранения преемственности эталона длины его новые определения должны быть согласованы с величиной 6438,4696-10 л для длины волны красной линии кадмия. В 1958 г. Международное бюро постановило [99], что лучше всего д,ля этой цели подходит спектральная линия с длиной волны приблизительно 6056 A, соответствующая переходу между уровнями 2 i и атома криптона с массовым числом 86 на основании измерений, сделанных в пяти различных лабораториях, бюро предложило, чтобы метр был определен точно в 1 650 763,73 длины волны в вакууме этого излучения. Такое определение было одобрено в 1960 г. 11-й Генеральной копферен-цией по мерам и весам [100J). Следовательно, первичные эталоны длин волн и первичный эталон длины теперь идентичны и ангстрем точно равен 10 м. [c.338]

Измерение интенсивностей представляет собою по существу задачу фотометрическую и разрешается одним из способов, употребляемых в фотометрии. Измерениеабсолютныхинтенсив-ностей сводится к измерению энергии данного луча по его тепловому действию. Относительные интенсивности определяются по степени почернения, вызванного на фотографич. пластинке при этом, в виду того что не существует простой пропорциональности между степенью почернения и интенсивностью, на пластинку наносятся марки почернения с помощью ступенчатого светофильтра. Этот метод, разработанный Доргело и Орнштейном, пригоден для определения относительныхинтенсивпостей близких спектральных линий. В тех случаях, когда длины волн линий значительно отличаются друг от друга, следует принимать во внимание сильную зависимость чувствительности пластинок от цвета лучей. Эта зависимость м. б. выяснена, если воспользоваться спектром абсолютно черного тела, в котором распределение интенсивности по длинам волн дается формулой Планка. [c.311]

Интерферометр Фабри — Перо применяется при исследовании тонкой структуры спектральных линий, выделенных более грубыми спектральными приборами. Широко применяемые в последнее время так называемые 1[нтерференционные фильтры, способные пропускать свет в определенной области длин волн, устроены по принципу действия интерферометра Фабри — Перо с очень малым расстоянием I между пластинками. [c.116]

Щель является од1юн из существенных частей спектральных (призменным, дифракционный) нрнборон. Она служит для получения так называемых спектральных ЛИНИН — максимумов дифракционной картины, соответствующей данной длнне волны. Принцип действия щели основан на явлении фраунгоферовой дифракции от одной щели, где дальнейшее ее сужение начиная с определенной ширины приводит к размытию изображения щели — к появлению дифракционной картины. Каждый максимум дифракционной картины называется спектральной линией, соотвегс1вующей данной длине волны к. В зависимости от конкретно поставленной задачи ширину щели, состоящей из двух подвижных ножей, меняют от нескольких тысячных до нескольких десятых (иногда и больше) миллиметра. [c.154]

Закон Стокса для подобного типа излучения не имеет места. Ломмель дал новую, более общую формулировку, верную для стоксова и для антистоксова излучения. Так как спектральные линии (как испускания, так и поглощения) обладают определенной шириной, то закон Стокса в формулировке Ломмеля можно выразить так спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн. Этот закон обычно называют законом Стокса — Ломмеля. [c.363]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...