ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение светосилы спектральных приборов различных типов из "Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов" Обратимся сначала к монохроматорам [ Для призменных монохроматоров прозрачность составляет примерно 50%. Пропускание монохроматора при работе с плоской решеткой с профилированным штрихом, установленной в блеске , также не меньше этого значения. При использовании вогнутой решетки потери света несколько уменьшаются по сравнению с плоской решеткой благодаря отсутствию фокусирующей оптики. [c.143] Величина р — угловая высота щели — также сравнима у приборов с призмой и дифракционной решеткой. Эта величина, как уже упоминалось выше, определяется главным образом аберрациями объективов. В призменных монохроматорах с прямыми щелями используемая угловая высота щелей ограничивается кривизной линий. Это ограничение в зависимости от конкретных условий, в которых работает монохроматор, может быть различным, но, во всяком случае, в монохроматорах с дифракционной решеткой угловая высота щелей не меньше, чем в призменном монохроматоре. [c.143] Это выражение получается, преобразованием уравнения (28). [c.144] Наиболее распространенный размер современных хороших решеток 70 X 80 мм. Стеклянные призмы имеют основание примерно такой же величины. [c.145] Для оценки относительной светосилы спектрометра с призмой и решеткой можно принять величины Sq и 5о одинаковыми и для призмы, и для решетки. [c.145] Это не означает, конечно, что всякая дифракционная решетка величины 5о дает больше света, чем любая призма с площадью грани 5о. Мы приняли, что решетка работает под углом ф = 30°. При меньших углах поток, полученный от решетки, будет меньше кроме того, для призмы и для решетки могут иметь различные значения. Мы не учитывали также кривизну изображения линии, которая ограничивает возможность использования щелей с большой угловой высотой [ 2]. Кривизна изображения линии в призменных приборах больше, чем в приборах с решеткой. [c.145] Иначе обстоит дело в ультрафиолетовой области спектра, где 7 может быть больше единицы. При этом спектрометр с кварцевой призмой оказывается светосильнее спектрометра с решеткой, площадь которой равна площади преломляющей грани призмы. Но в то время как площадь дифракционных решеток обычно 70 X 80 мм, а иногда в 1,5—2 раза больше, кварцевые призмы в наиболее распространенных кварцевых приборах средней дисперсии имеют грань 40 X 50 мм (ИСП-22), т. е. примерно в 3 раза меньше площади решеток. Большие куски кристаллического кварца достаточной однородности и чистоты очень редки, и кварцевыми призмами больших размеров могут быть снабжены лишь очень дорогие приборы. Поэтому, сравнивая светосилу решеток и призм в ультрафиолетовой области, следует учесть различие в размерах, и тогда вновь оказывается, что светосилы этих приборов близки или даже дифракционная решетка обладает преимуществом. [c.146] Перейдем теперь к сравнению светосилы двух типов спектрографов. Напомним еще раз, что выражение для светосилы по освещенности, которым мы будем пользоваться, выведено в предположении достаточно широких щелей, т. е. таких щелей, при которых аберрациями оптической системы можно пренебречь, а конечную разрешающую силу фотопластинки можно не учитывать. На самом деле искажения изображения вследствие аберраций фокусирующей оптики, дифракции на щели и дифракции на оправах будут примерно одинаковы в рассматриваемых двух типах приборов, и уменьшение освещенности в максимуме вследствие этих причин также будет одинаковым. Поэтому конечный вывод справедлив и тогда, когда оговоренные выше условия не соблюдаются. [c.146] Это сравнение сделано при многих допущениях. При работе решетки в высоких порядках отношение (76) может стать больше единицы. Кроме того, мы положили, что фокусные расстояния камерных объективов спектрографов равны, однако на практике диаметр объектива ограничивает минимальное фокусное расстояние из-за аберраций, и наибольшая светосила спектрографа будет обусловлена тогда не размерами диспергирующего элемента, а относительным отверстием камерного объектива. [c.147] Таким образом, с точки зрения светосилы по освещенности нельзя отдать предпочтение ни одному из двух типов спектрографов. [c.147] Вернуться к основной статье