Характеристики спектрофотометров

Прежде чем рассматривать конкретные типы или классы спектральных измерительных приборов, имеет смысл кратко остановиться на основных факторах, определяющих метрологические характеристики спектрофотометров. Наиболее важные из них следующие:

1) С ветосила спектрального прибора. Это характеристика энергии электромагнитного

излучения в заданном спектральном интервале, попадающей в прибор и дающей вклад в

формирование сигнала на выходном устройстве – фотоприемнике. Светосила определяется

характером и размером входной апертуры – диафрагмы, растра, щели, а также пропусканием

прибора, которое определяется поглощением, отражением или рассеянием света на узлах и

деталях прибора. К характеристикам, определяющим светосилу, относится и размер выходной апертуры;

2) Дисперсия спектрального прибора и разрешение, однозначно связанное с дисперсией, а также с размерами спектрометра и схемой расположения его узлов. Дисперсия определяется либо по изменению угла отклонения луча света φ с изменением длины волны λ:

либо по измерению расстояния на выходе прибора между монохроматическими линиями,

находящимися на расстоянии d l:

Чаще всего спектральные приборы характеризуют обратной линейной дисперсией:

3) Разрешающая сила или разрешающая способность спектрального прибора определяют

возможность прибора более или мене детально исследовать спектр. Разрешающая сила

определяется как Это безразмерная величина, равная отношению длины волны излучения, поделенной на

интервал длин волн, равный наименьшему разрешаемому интервалу. Последнее понятие

определяется по критерию Рэлея, суть которого состоит в том, что разрешенными спектральными линиями считаются такие две линии, у которых дифракционный максимум одной совпадает с дифракционным минимумом другой.

Если линии имеют одинаковую интенсивность, то критерий Рэлея означает, что минимально

разрешенными считаются две монохроматические линии, для которых провал между

максимумами составляет не менее 0,8 от интенсивности каждого из максимумов.

4) Уровень рассеянного света в спектральном приборе является основным источником

систематических погрешностей в оптических измерениях. Рассеянный свет появляется вследствие переотражения пучков света, попадающего в прибор через входную апертуру, а также вследствие попадания света внутрь прибора через различные щели и отверстия. Во многих случаях именно уровень рассеянного света является параметром, ограничивающим возможности применения того или иного прибора. Борьба с рассеянным светом является причиной применения в приборах с дифракционными решетками диспергирующих элементов, изготовленных голографическими методами. То же самое относится и к приборам с двойной монохроматизацией т. е. к приборам, в которых устанавливают либо две дифракционные решетки, либо призму и решетку, либо две призмы, либо фильтр и решетку. Использование двойной монохроматизации позволяет снизить уровень рассеянного света в спектральных приборах на 2-3 порядка.

Дата добавления: 2015-11-16