12.2.2. Видимая область

Электронные спектры в видимой области могут быть получены при помощи кварцевых спектрофотометров, однако из-за плохой дисперсии кварца в этой области предпочтение отдается приборам со стеклянной оптикой. В нашей стране выпускается ряд спектрофотометров со стеклянной оптикой. Они предназначены для измерения оптической плотности, коэффициента пропускания и отражения твердых и жидких образцов в интервале 4000…7500 А. В данных спектрофотометрах для устранения влияния рассеянного света использован принцип двойной монохроматизации света. При этом в результате разложения светового потока по длинам волн первой призмой получается спектр в плоскости средней щели, которая выделяет узкую спектральную область для последующего разложения выделенного потока второй призмой. Ширина щелей монохроматора изменяется в со-ответствии с дисперсией призм для обеспечения по всему спектру постоянства выделяемого спектрального интервала. Величина этого интервала от 20 до 40 А.

Световые потоки регистрируются при помощи фотометра поляризационного типа, фотоэлемента и приемно-усилительного устройства. Запись спектров производится на бланках в координатах оптическая плотность – длина волны. Диапазон оптической плотности 0…2,5; коэффициент пропускания (отражения) 0…100 %; продолжительность записи 3…20 мин.

Для измерения спектров жидкостей и растворов в видимой области используются стеклянные кюветы постоянной толщины (прямоугольные) и разборные. Толщина кювет от 0,5 до 10 см. Окна разборных кювет стеклянные.

12.2.3. Использование инфракрасных спектров поглощения

Инфракрасная область спектра, используемая в аналитической работе, занимает достаточно широкий диапазон длин волн – от 0,7 до 25 мкм. Из этой области принято выделять интервал 0,7…2,5 мкм, в котором лежат полосы поглощения, соответствующие обертонам колебаний групп, содержащих водород. Этот интервал отличается от области 2,5…25 мкм и по технике эксперимента.

Общей характеристикой инфракрасных спектрометров является то, что они представляют собой монохроматоры, построенные по схеме постоянного отклонения. Разложение в спектр осуществляется при помощи призм, дифракционных решеток или эшелеттов. Тип приемника, материал призм, защитной и фокусирующей оптики определяются спектральным интервалом, в котором работает прибор.

Измерения в интервале 0,7…2,5 мкм могут быть сделаны на приборах с кварцевой преломляющей и фокусирующей оптикой. Однако лучшие условия разложения достигаются в приборах с дифракционными решетками. В качестве приемников используются оксидоцезиевые фотоэлементы с серебряной подложкой (до 1 мкм), талофидные (до 1,2 мкм) и серно-свинцовые (до 3 мкм) фотоэлементы, включенные в схемы различных типов усилителей. Приемниками могут служить также термоэлементы и болометры. В приборах для области 2,5…25 мкм используется отражающая фокусирующая оптика (плоские, сферические и параболические зеркала с наружным покрытием).

Призмы и защитные пластинки делаются в основном из кристаллов галоидных солей щелочных и щелочно-земельных элементов. Кристаллы этих солей очень гигроскопичны, поэтому требуется тщательное предохранение их от действия атмосферной влаги. Так как призмы, изготовленные из перечисленных материалов, пригодны для ограниченного интервала длин волн, в большинстве инфракрасных спектрометров предусмотрена возможность смены призм.

Как было сказано, разложение света может быть осуществлено также при помощи дифракционных решеток и эшелеттов (решеток с заданным контуром штриха). В последнее время предложен ряд схем с их использованием.