Дифракционная разрешающая способность прибора

Дифракционная разрешающая способность прибора [c.133]

Разрешающая способность прибора с дифракционной решеткой [c.42]

Приведенные рассуждения относились к бесконечно узкой щели. Однако от ширины щели и условий ее освещения зависит реальная разрешающая способность прибора, освещенность спектральной линии и форма ее контура. Сравним ширину геометрического изображения щели а (при е = 90°) с шириной дифракционной картины спектральной линии для линейчатого спектра 5, за которую примем половину расстояния между первыми дифракционными минимумами [c.360]

Приборы нормального падения ВМР-2, ДФС-29 могут быть использованы для регистрации СИ в этой установке. При этом в оптическую схему приборов необходимо внести ряд изменений. Следует снять входную щель прибора и заменить дифракционную решетку на аналогичную, но имеющую вдвое больший радиус кривизны. Если кинематическую схему сохранить неизменной, разрешающая способность приборов А/АЯ несколько падает и составляет 250 и 400 для ВМР-2 и ДФС-29 соответственно. [c.244]

Формула (50.4) показывает, что разрешающая способность спектрального аппарата равна произведению порядка спектра т на число световых пучков, интерферирующих в приборе. Число это для дифракционной решетки равно числу штрихов для пластинки Люм-мера—Герке или Фабри—Перо можно условно считать число N равным числу отраженных световых пучков значительной интенсивности (число эффективных лучей), которое тем больше, чем больше коэффициент отражения Я (см. 30). Для интерферометра Майкельсона Л/ = 2 для эшелона Майкельсона N равно числу пластин и т. д. [c.216]

Легко видеть, что большая разрешающая способность хорошей дифракционной решетки достигается за счет огромных значений N (общего числа штрихов решетки) при незначительном т (2 или 3), тогда как в интерференционных спектроскопах N невелико (не более 20—30), но ш очень велико (десятки тысяч). Произведение тЫ есть число длин волн, представляющее разность хода между крайними световыми пучками, выходящими из прибора. Оно-то и определяет разрешающую способность любого прибора. [c.216]

В данной задаче градуировка прибора проводится по эталонным спектрам, для которых положение максимумов определено с большой точностью на дифракционных спектрометрах. Из-за сложности структуры ИК-спектров положения их максимумов, записанных на дифракционных и призменных приборах, могут заметно различаться. Так, если группу близко расположенных полос поглощения удается разрешить дифракционным прибором, то на призменном спектрометре (с меньшим разрешением) можно получить только огибающую контуров полос. При этом для несимметричных полос положение максимума поглощения огибающей не будет совпадать с максимумом наиболее интенсивной полосы разрешенной структуры. Поэтому для градуировки можно использовать спектры, полученные на дифракционных приборах с разрешающей способностью, равной разрешающей способности градуируемого призменного спектрометра. [c.146]

За нормали I класса принимают такие точно измеренные на дифракционном спектрометре линии испускания или отдельные полосы поглощения, которые являются одиночными, симметричными и достаточно узкими. Первому требованию удовлетворяют те линии и полосы, структура которых не может быть выявлена призменным прибором из-за его ограниченной разрешающей способности. Последнее требование означает, что максимум линии или полосы должен быть настолько острым, чтобы определение его положения не вносило дополнительной ошибки. [c.146]

Разрешающая способность микроскопа характеризуется минимальным расстоянием a между двумя соседни.ми деталями, структуры объекта, которые еще могут быть раздельно различимы. Ограничения разрешающей способности оптических приборов связаны с дифракционными явлениями и аберрациями элементов оптических систем. Максимальная разрешающая способность микроскопа соответствует условию [c.22]

В варианте панорамного нелинейного спектрографа для регистрации ИК-спектров не требуется никакой спектральной аппаратуры видимого диапазона, но тем не менее по разрешающей способности такие приборы сравнимы с серийными дифракционными ИК-спектрографами [237]. [c.125]

Так же как и чувствительность, разрешающая способность является только качественным понятием, связанным с предельно разрешимым контрастом, который должен определяться условно. Поскольку общепринятого способа определения предельного контраста не существует, отдельные данные относительно предельного разрешения часто являются несопоставимыми. Для определения предельного разрешения можно было бы воспользоваться критерием Рэлея для разрешающей способности оптических приборов, в соответствии с которым две точки разрешаются субъективно, если интенсивность света между центрами дифракционных пятен отличается не менее чем на 20% от значения интенсивности в центрах пятен. В этом случае имеем / ах = 1 mm = 0,8 откуда для контраста получаем К = 0,11. Поэтому иногда за предел разрешения принимают значение пространственной частоты, при которой контраст снижается до 10% от своего максимального значения. [c.145]

Критерий Рэлея одинаково применим для призменных, дифракционных и интерферометрических приборов, хотя для каждого из них имеются специфические особенности, зависящие от характера прибора. Теоретическая разрешающая способность некоторых приборов рассматривается в гл. 8. Здесь же мы отметим лишь, что для призменных приборов [c.331]

С вопросом о разрешающей способности спектрографа связано понятие о ширине спектральной линии. Для бесконечно узкой или нормальной щели прибора принято считать, что ширина спектральной линии определяется угловым размером Дф центрального дифракционного максимума по формуле [c.42]

У спектрального прибора дифракционная решетка имеет разрешающую способность в первом порядке 7 i=60 000. Как изменится се разрешающая способность при работе в III порядке [c.178]

Прослеживается процесс превращения дифракционной картины в изображение предмета. Обсуждается предел разрешающей способности оптических приборов. [c.239]

Одним из основных параметров прибора считается его разрешающая способность. Со времен Рэлея она трактуется как наименьшее расстояние (в частотах или длинах волн) между двумя монохроматическими линиями с одинаковой спектральной плотностью яркости, при котором они уверенно разрешаются. Прежде всего остановимся на несколько неопределенном термине уверенно . Допустим, что в наше.м распоряжении имеется -спектральный прибор, разрешающая способность которого лимитируется только дифракционными явлениями. Согласно Рэлею, уверенно.му разрешению соответствует случай (рис.. 3), когда суммарное распределение освещенности (пунктир) в изображении двух близко расположенных линий имеет провал не менее [c.10]

Поскольку любой вид дополнительных аппаратурных искажений. кроме дифракции,приводит к увеличению ширины результирующей аппаратной функции (а>ад), то очевидно, что при дифракционной аппаратной функции данный спектральный прибор с одномерной дисперсией имеет максилгальную разрешающую способность. Ее называют предельной пли теоретической, а иногда дифракционной разрешающей способностью. При реальной аппаратной функции спектрального прибора, отличной от дифракционной, разрешающая способность меньше теоретической, и обычно ее называет реальной пли практической. В частности, разрешающая способность, определяемая согласно критерию Релея. также является теоретической, ее иногда называют релеевской разрешающей способностью. Релеевская разрешающая способность коли- [c.48]

Определим теперь разрешающую способность прибора с линейным растром Жирара. Поскольку соотношение (24) не совпадает по форме с аппаратной функцией дифракционно-ограничен-ного спектрО метра, необходимо найти какую-то замену критерию Рэлея. Можно поставить условие существования провала до 20% в суммарном контуре, образующемся при действии на входе растрового монохроматора двух линий равной интенсивности. Такой метод использован, в- 1астности, в книге К. И. Тарасова [1]. Однако значительно проще с математической точки зрения считать линии разрешенными, если положение главного максимума одной из них совпадает с первым нулем второй. Различие в результатах, вычисленных этими двумя способами, составляет около 30% и не играет существенной роли в рамках тех приближенных методов, которыми мы пользуемся. [c.41]

Из расслютрения вопроса об разрешающей способности дифракционной решетки и призмы следует, что имеет место связь между разрешающей способностью и угловой дисперсией спектральных приборов. Однако эта связь носит сложный характер. Действительно, в некоторых случаях увеличение угловой дисперсии сопровождается увеличением в такой же мере и разрешающей способности. В других случаях этого может и не быть. Наоборот, возможно увеличение разрешающей способности прибора без увеличения его угловой дисперсии. Следовательно, в последних случаях эти две важнейшие характеристики приборов оказываются как бы независимыми. [c.93]

Второе условие может быть выполнено, если поперечный размер дифракционной пластинки будет порядка Д/а, где а максимальный диаметр детали, контраст которой надо повысить. Пусть этот размер соответствует разрешающей способности прибора, т. е. а = 400 А (40 нм). Для электронного микроскопа, снабженного объективом с фокусным расстоянием / = 3 мм (X = 0,04 А) (0,004 нм), величина Д/а =0,3 мкм. В этом случае значение максимального углового диаметра 2оСс, который должен быть стянут из точки в объекте к источнику, чтобы не перекрыть изображения дифракционной пластинки, мало. При больших увеличениях освещение изображения может оказаться недостаточным. Чтобы облегчить выполнение указанного условия, вместо апертуры конденсора применяют щелевые источники и линейные дифракционные пластинки. [c.18]

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]

Зависимости дифракционной эффективности от пространственной частоты для этой группы приборов приведены на рис. 4.3.9. Достигнутая разрешающая способность составляет свыше 850 мм (для устройства a-Ruti on), 100 мм (fi-Ruti on) и около 40 мм [c.162]

Разрешающую способность призменного спектрографа можно увеличить, применяя разные наборы призм, один из которых показан на фиг. 6.3. Это дает возможность увеличить эффективную ширину основания призмы и обойти трудности, связанные с изготовлением больших стеклянных блоков с достаточно высокой оптической однородностью. При / > 50 000 из-за высокой стоимости призм приходится обращаться к приборам с дифракционными решетками. (Разнообразные многопризменные устройства описаны в литературе.) [c.337]

С отражательных дифракционных решеток [41—43] с такими приборами можно работать в диапазоне длин волн от 0,120 до 40 мк. В противоположность призменным приборам ди пep иv дифракционного монохроматора не зависит от Я. Самые важные параметры дифракционных приборов — разрешающая способность, дисперсия, область дисперсии, угол блеска и эффективность решетки. Теоретически разрешаюш.ая сила дифракционной решетки определяется выражением [c.338]

G точки зрения повышения дисперсии прибора выгодно работать в высшем порядке спектра. Так как интенсивность спектральных линий быстро падает с увеличением порядка спектра, то обычно не пользуются порядком выше четвертого. Исключение представляют ступенчатые отражательные решетки Эшелле, у которых А доходит до 100 для инфракрасной области спектра. Поэтому, чтобы иметь прибор с хорошей дисперсией и разрешающей способностью в спектрах низкого порядка, применяют дифракционную решетку с малым значением ее постоянной d и с достаточно общим числом штрихов. Решетки отличаются друг от друга частотой штрихов, размерами нарезанной площади, формой поверхности и другими характеристиками. В табл. 6 даны приближенная классификация решеток и спектральная область их применения. [c.44]

Пусть в излучении имеются две бесконечно близкие длины волны п Я,, различающиеся на ( л = Яд — Если по выходе из диспергирующей системы угол между параллельными пучками с этпмп длинами волн равен (си. рпс. 1.1). то отношение называется угловой дисперсией диспергирующей системы. Величина угловой дисперсии зависит от типа диспергирующей системы. Обычно угловая дисперсия интерферометров больше, чем у дифракционных решеток, а у решеток — больше, чем у призм. Угловая дисперсия является важной характерпстикой спектрального прибора — она влияет на точность измерения длин волн спектральных линий, светосилу п разрешающую способность. [c.18]

В это выражение входят только параметры диспергирующего элемента спектрального прибора — шпрпна апертурной диафрагмы и угловая дисперсия. Легко понять, почему именно данные параметры характеризуют теоретическую разрешающую способность. Величина определяет ширину дифракционной аппаратной [c.50]

Призменные спектральные приборы, в которых используется зависимость показателя прело.мления материала призмы от длины волны. Эти приборы до последнего времени составляли основную массу спектральных приборов, однако они вытесняются приборами с дифракционными рещетками. Основной недостаток призменных спектральных приборов заключается в довольно узком спектральном диапазоне работы отдельных призм, т. е. на каждую спектральную область требуется своя призма, причем призм на область ниже 120 н.м и выше 50. мкм не существует. Сильная зависимость дисперсии приз.мы от длины волны приводит к тому, что линейная дисперсия призменных приборов из.меняется больше, че.м на порядок при изменении длины волны (см., например, рис. П.4). К недостатка.м призменных приборов относится также их относительно невысокая разрешающая способность. [c.128]

Какими основиымп параметрами определяется разрешающая способность дифракционного спектрального прибора [c.178]

Высокая разрешающая способность достигается как в интерферометрах Фабри—Перо и Майкельсона (порядка 10 ), так и в дифракционных решетках (порядка 10 ) й в других интерферометрах. Однако такая высокая разрешающая способность в них достигается за счет различных факторор. В интерферометре Фабри—Перо и Майкельсона она достигается за счет высоких порядков интерференции (порядка 10 ) при сравнительно небольшом числе интерферирующих лучей (несколько десятков в интерферометре Фабри—Перо и два луча в интерферометре Майкельсона), а в дифракционной решетке — за счет большого числа интерферирующих лучей (порядка 10 ) при малом порядке интерференции (несколько единиц). Благодаря этому дисперсионная область очень мала у интерферометра Фабри —Перо (порядка 10" нм) и интерферометра Майкельсона (порядка 10 нм) и очень велика у дифракционной решетки (порядка 10 нм). Поэтому если исследуемое излучение имеет большую дисперсионную область, а его необходимо исследовать с помощью приборов высокого разрешения с малой дисперсионной областью, то приходится комбинировать Между qoбoй различные спектральные аппараты. При этом пб лучаются одновременно и широкая дисперсионная область и большое разрешение. [c.231]

Точное изображение плоского объекта теоретически мохсет быть получено лишь с помощью неограниченных пучков света. При наличии диафрагмы каждая точка объекта изображается дифракционной картиной диафрагмы. Это ограничивает предел разрешающей способности оптических приборов. [c.241]

Выходящий из спектрометра световой поток должен пройти не через тот участок щели, через который мы ввели свет в прибор, а через соседний, на котором помещен фотоприемник. Для того чтобы разделить пучки, достаточно было бы слегка повернуть зеркало вокруг оси, совпадающей с направлением развертки спектра, однако при этом верхняя и нижняя часть изображения щели расфокусируются и достигнуть высокой разрешающей способности невозможно. Чтобы избежать этого и одновременно развести пучки достаточно сильно, в спектрометре применена пара плоских зеркал, установленных крышей . Маска размещается в плоскости, делящей двугранный угол, образованный зеркалами, пополам (рис. 66). Общая схема прибора и ход лучей в нем приведены на рис. 67. В спектрометре, построенном на базе дифракционного спектрографа, использована маска, состоящая из 255 элементов (рис. 68). Ширина едкого элемента составляла О, И мм. Внимательно разглядывая маску, полное число элементов которой равно 509, можно заметить, что, начиная с середины, вся правая часть ее — повторение первых 254 элементов. [c.83]

Для определения разрешающей способности пользуются порма-гь-нон шириной входной щели [4-1, 63] а.ц = X/J/D = Ы, где — фокусное расстояпке обт ектива переднего коллим, При этой ширине щели геометрическое изображение ширины сг> т-ьной линии а - = "7 i равно дифракционной ширине Шдкф , 0. е. той иаи-г I ширине, которую может обеспечить прибор при бесконечно ю [c.21]

А в такой установке обеспечивает практическую разрешающую способность Ш= 1000. Монохроматор с пространственной системой Игля предложен в работе [103]. В этом приборе применен особый сканирующий механизм. Прибор ВЭ-139 описан в работе [104]. Это трехметровый вакуумный дифракционный монохроматор, построенный по схеме Игля. [c.157]

Создан макетный образец инфракрасного лазерного спектрометра ИКЛС на основе полупроводниковых диодных лазеров (ПДЛ) с перестраиваемой длиной волны [6]. Оптическая схема ИКЛС показана на рис. 13. Прибор построен на базе многоцелевого спектрометра ИСМ-1 и имеет в своем комплекте дополнительные блоки приставки отражения (пропускания) с переменными углами падения и многоходовую газовую кювету. Монохроматор осуществляет разделение мод ПДЛ, а также измерение длин волн с погрешностью 0,05 % от номинала. При этом точное измерение длин волн с погрешностью, близкой к разрешающей способности спектрометра (определяемой ПДЛ), осуществляется с помощью эталонов Фабри—Перо и спектров известных объектов. В одномодовом режиме ПДЛ можно исключить монохроматор из схемы прибора, заменив дифракционную решетку плоским зеркалом или состыковав блок осветителя непосредственно с блоком приемной камеры. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...