Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Скоков И.В. -> "Оптические спектральные приборы" -> 5

Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.

Скоков И.В. Оптические спектральные приборы — М.: Машиностроение, 1984. — 240 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiespektralniepribori1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 94 >> Следующая

Обычно спектр изображается графически, при этом по оси абсцисс откладываются длины волн или частоты, а по оси ординат — значения, пропорциональные квадрату амплитуды колебаний. За ширину спектральной линии (полосы) принимают спектральный интервал, равный ширине линии на уровне половины максимума излучения (поглощения, рассеяния). Эта величина может быть выражена в длинах волн АХ, волновых числах А а или частотах электромагнитных колебаний Av (рис. 1).
Различают следующие основные виды спектров (рис. 2): линейчатые (рис. 2, а), полосовые (рис. 2, б), сплошные (рис. 2, в) и смешанные (рис. 2, г).
3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ
ЕДИНИЦЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЕХНИКЕ
спектроскопии
Для определения энергетических характеристик излучения в технике спектроскопии используются главным образом следующие величины; поток излучения Фе, энергия излучения Qey энергетическая светимость (излучательность) Ме, энергетическая освещенность (облученность) Еп энергетическая яркость Le, энергетическая экспозиция Не. При визуальной регистрации спектра, т. е. при оценке эффективности излучения по производимому им световому ощущению (реакции человеческого глаза на воздействие потока излучения), необходимо переходить к соответствующим световым величинам — световому пототку Фу, световой энергии QVf светимости MV9 освещенности Ev, яркости LvQ[, световой экспозиции Hv.
Ниже будут даны краткие определения этих величин в соответствии с ГОСТ 7601—78 и Международным светотехническим словарем.
Поток излучения Фе— отношение Энергий, Переносимой излучением, ко времени переноса, значительно превышающему период колебаний. Если спектральную плотность потока, т. е. поток, приходящийся на единичный интервал длин волн (частот), обозначить через ФеЛ (0>„v), то
У^2 ^2
= J Ф е*А% = f Oe>vdv.
hi Vj
Единица потока — ватт (Вт), спектральной плотности потока — ватт на микрометр (Вт/мкм).
Энергия излучения Qe — энергия, переносимая излучением. Величина Qe определяется выражением
t
Qe= j Ф, (t) dt,
о
где Фе (t) — функция изменения потока во времени. Единицей энергии излучения является джоуль (Дж).
Энергетическая светимость Ме — отношение потока излучения, исходящего от рассматриваемого малого участка поверхности источника dAlf к площади этого участка, т. е.
Ме = da>e/d Ах.
Величина Ме^ = dM^/dX представляет собой спектральную плотность потока; единица энергетической светимости — ватт на квадратный метр-микрометр [Вт/(м2-мкм)). Очевидно, что
%.2 ^2 ме = J МеЛdx = J Me>vdv.
Я.1 v,
Энергетическая освещенность (облученность) Ее — отношение потока излучения, падающего на рассматриваемый малый участок поверхности dЛ2, к площади этого участка:
Ее — ddyd/lg.
Единицей энергетической освещенности (облученности) является ватт на квадратный метр (Вт/м2).
Энергетическая экспозиция Не — отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок поверхности, к площади этого участка dЛ2. Величина Не может быть также определена как произведение энергетической освещенности (облученности) Ее на длительность облучения Ы = t2 — t±:
»¦ = и =
Единица энергетической экспозиции — джоуль на квадратный метр (Дж/м2).
12
т
509
600 А. нм
Рис. 3. Кривая относительной световой эффективности
Энергетическая яркость Le — отношение потока излучения, проходящего в рассматриваемом направлении в пределах малого телесного угла dco через участок поверхности dAv к произведению этого телесного угла, площади участка и косинуса угла 0 между рассматриваемым направлением и нормалью к поверхности d^. Энергетическая яркость
г __
е cosG*
Можно также выразить величину Le через силу излучения 1е и телесный угол со:
Г — ^2Фе __ dle е dco dАг cos 0 ~ d^i cos 0 *
Единица энергетической яркости — ватт на стерадиан-квадрат-ный метр [(Вт/(ср -м2) ].
Для количественного перехода от энергетических величин к световым (фотометрическим) вводится понятие относительной световой эффективности монохроматического излучения W График V% = = / (X) показан на рис. 3. Максимальное значение Vx соответствует X — 550 нм. Коэффициент перехода от энергетических величин к световым (фотометрическим) Кт ~ 680 лм/Вт. С учетом сказанного ¦световой поток излучения Ф^, связан с потоком излучения Фе соотношением
По аналогии с выражениями для энергетических величин можно получить выражения для световых (фотометрических) величин. В табл. 3 приведена сводка энергетических величин, используемых при количественных измерениях в спектроскопии.
В тех случаях, когда ясно, о каких величинах идет речь, индексы е (энергетический) или v (визуальный) могут быть опущены.
Кроме перечисленных величин в технике спектроскопии используется интенсивность спектральных линий /, представляющая величину, пропорциональную квадрату амплитуды электромагнитного колебания. Она характеризует мощность, излучаемую элементом источника в интервале длин волн, соответствующем полной ширине данной спектральной линии, т. е.
л2
/ = J как
где iK — спектральная плотность интенсивности.
13
rm
Со
a
гг
*8
X
со
э*
0J
S
Я
а
С
14
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed