Спектральные приборы.

Спектральные приборы — это приборы, предназначенные для исследования спектрального состава электромагнитных излучений по длинам волн (в оптическом диапазоне 10^-3...10³ мкм.), определения спект­ральных характеристик излучателей и объектов, которые взаимодействовали с излучением, а также для спектрального анализа.

Самый простой метод получения распределения интенсивности света по частотам - разложение света в спектр при помощи призмы с последующим сканированием чувствительным элементом полученного спектра.

Как чувствительный элемент используется чувствительная к нагреванию пластину термометра сопротивления, предварительно покрытая сажей для улучшения поглощения света. Ширина Δl пластины должна соответствовать спектральному участку Δv (см. рисунок ниже). Сигнал, который будет сниматься с термометра сопротивления, окажется пропорционален поглощенной энергии света в интервале частот Δv — спектральной плотности интенсивности излучения. Откладывая по оси абсцисс значения частот, соответствующих серединам интервалов Δv, а по оси ординат — спектральную плотность интенсивности излучения, мы получим кривую распределения энергии по частотам.

На рисунке изображена видимая часть спектра электрической дуги.

Спектральные аппараты применяются для точного исследования спектров. Схема устройства подобного аппарата — спектрографа:

Исследуемое излучение попадает в коллиматор, который является трубкой, на одном конце которой есть входная щель, а на другом — собирающая линза L₁. Щель расположена в фокусе линзы. После линзы па­раллельный пучок света направляется на призму — диспергирующий элемент прибора (его основная часть). Выходящие из призмы параллельные пучки попадают на линзу L₂, в фокусе которой расположен экран — фотопластина либо матовое стекло. Линза L₂ фокусирует параллельные пуч­ки лучей на экране, где вместо одного изображения щели получается ряд изображений. Каждому узкому спектральному интервалу соответствует свое изображение. Все эти изображения вместе и образуют спектр.

Призмы могут быть изготовлены не только из стекла, но и из кварца, каменной соли и других материалов, — в зависимости от того, какой интервал частот (либо длин волн) спектра излучения исследуется — видимый, UF либо ИК. Вместо призмы как диспергирующий элемент также можно использовать дифракционные решетки.