ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Светосила спектральных приборов . Величина светового потока и точность измерений из "Основы спектрального анализа" Увеличение спектрального прибора. Пусть расстояние от щели до объектива коллиматора равно (/1— фокусное расстояние коллиматора для средней части спектра), /2—фокусное расстояние камерного объектива. [c.65] Таким образом, масштабы ширины и высоты изображения щели, вообще говоря, различны. Поэтому говорят о вертикальном (в направлении 1г) и горизонтальном (в направлении х) увеличении прибора. [c.65] Как правило, вертикальное увеличение кварцевых спектрографов растет с длиной волны. Это связано с ходом показателя преломления неахроматизированных объективов. [c.65] Для стеклянных приборов, в которых обычно применяются ахроматизированные объективы, зависимость увеличения от длины волны может быть обратной. [c.65] Соотношение между фокусными расстояниями /1 и /2 может выбираться произвольным, однако, как правило, они близки друг к другу. Иногда целесообразно, чтобы f было больше /2 это ставит менее жесткие требования к качеству щели. Однако если /1 /2, то возникают серьезные трудности с освещением щели, которая при этом возрастает до значительных размеров. Спектрографы, в которых в десятки раз превосходит /2, применяются только в некоторых астрофизических задачах. [c.65] Для аналитических целей обычно применяются приборы, в которых фокусные расстояния объективов лежат в пределах от 50 см до 3 м. [c.66] В большинстве задач обычно выгодно иметь большую линейную дисперсию. Этого можно достичь либо увеличением угловой дисперсии системы, либо увеличением /2. Конструктивные соображения не позволяют сильно увеличивать фокусные расстояния, кроме того, увеличение фокусного расстояния, как правило, связано с уменьшением светосилы (см. стр. 68). Поэтому стремятся увеличить угловую дисперсию. В призменных приборах это достигается иногда применением нескольких призм, а в приборах с решетками — применением решеток с большим числом штрихов на миллиметр или переходом к более высокому порядку спектра. [c.66] Однако теоретическая разрешающая способность достигается не во всех случаях. Практическую разрешающую способность можно оценить из следующих соображений лучшие отечественные фотоэмульсии, применяемые в спектральном анализе, обладают разрешающей способностью 80 штрихов на миллиметр. Если мы даже завысим это число на 25%, то и в этом случае можно разрешить лишь линии, находящиеся друг от друга на расстоянии не менее 10 см. [c.66] Сравнение величины Н р с -птеор позволяет установить, какая из величин является определяющей. [c.66] Для короткофокусных призменных приборов, как правило, практическая разрешающая сила много меньше теоретической. Это, в частности, имеет место для широко распространенного спектрографа ИСП-51. У длиннофокусных приборов, например тина КСА, используется почти вся теоретическая разрешающая способность призмы. Уже упоминалось, что практическая разрешающая способность часто ограничивается дефектами призмы, которые, естественно, особенно сильно проявляются в длиннофокусных приборах. [c.67] Светосила спектральных приборов. Прежде чем определять понятие светосилы спектральных приборов, напомним некоторые фотометрические понятия, которыми нам придется оперировать. [c.67] Коэффициент В, являющийся одной из основных характеристик источника, носит название его яркости. Яркость Измеряется в вт/стер-см , а для видимой области — в стильбах. [c.67] Для того чтобы характеризовать эффективность использования световой энергии спектральным прибором, нужно ввести некоторую величину, зависящую от геометрических параметров прибора и его физических свойств. В зависимости от устройства и назначения прибора эта величина оказывается различной. Так, наиример, легко показать, что светосила фотоаппарата определяется квадратом относительного отверстия его объектива (й/Р) и коэффициентом пропускания объектива т], так как только этими величинами, наряду с яркостью объекта, определяется освещенность, создаваемая в фокальной плоскости. [c.67] Вычисления проведены без учета дифракционных явлений, играющих существенную роль при узких щелях. [c.68] Здесь Ъх — спектральное распределение яркости в изображении источника на щели, /г — высота, 5 — ширина щели, й/Д — относительное отверстие коллиматора. [c.68] При этом считается, что спектральная ширина (под спектральной шириной понимается интервал длин волн, укладывающийся на ширине щели) входной и выходной щелей одинакова. [c.68] Здесь Вц — яркость изображения источника на щели в свете данной линии. [c.68] Мы видим существенное различие для зависимости освещенности и потока от параметров прибора. В формулы (55) и (56) входит угловая высота щели /г/Д, не входящая в формулы (58), (59). Различна зависимость и от спектральной ширины щели. [c.68] Однако эти различия относятся в большей мере к различной технике измерений, осуществляемой в спектрографах и фотоэлектрических приборах, чем к существу вопроса. [c.68] Постараемся качественно рассмотреть, в чем здесь дело. [c.68] Вернуться к основной статье