Техника безопасности

1. Нельзя для юстировки ИФП использовать лампу с излучением в ультрафиолетовой области спектра (например, ртутную лампу) без защитного стекла.

2. Если для юстировки используется лазер, нельзя смотреть в ИФП без защитного стекла.

Литература

1. Таланский С. Спектроскопия высокой разрешающей силы. – Пер. с англ. - М.: ИЛ, 1955.

2. Королев Ф. А. Спектроскопия высокой разрешающей силы. М.: ШТТЛ, 1953.

РАБОТА № 2

ЗНСПЕРШЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТНОГО КОНТУРА СПЕКТРОМЕТРА ФАБРИ-ПЕРО

Оборудование; сканирующий интерферометр Фабри-Перо, спектральная лампа, монохроматор УМ-2, фотоэлектрическая приставка, вакуумная установка, объективы.

Цель работы: освоить способ фотоэлектрической регистрации контура спектральной линии; подучить представление об аппаратных искажениях.

Постановка задачи

Любой процесс измерения предполагает взаимодействие между измеряемой физической величиной и регистрирующим прибором. Реакции прибора на идеальный сигнал, который, представляет собой δ-функцию Дирака, называют аппаратным или приборным откликом. В общем случае связь измеряемой величины I(λ) с истинной I_u(λ) через посредство прибора с аппаратным контуром А(λ) имеет вид свертки:

(14)

и отличие истинной величины I_u(λ) от измеренной I(λ) может быть велико. Поэтому любому процессу измерения должна предшествовать работа по исследованию аппаратных свойств, используемого в эксперименте оборудования.

В данной работе предлагается зарегистрировать аппаратный контур спектрометрического комплекса, предназначенного для фотоэлектрической регистрации контура спектральной линии (КСЛ).

Экспериментальная установка

Схема экспериментальной установки представлена на рис.7. I - источник света. Для регистрации А(λ) ширина линии, излучаемой источником δλ, должна удовлетворять условию

, тогда (15)

Рис.7. Спектрометр Фабри-Перо.

Лучше всего для этой цели подходит лазер:

2, 4 - линзы,

3 - сканирующий интерферометр. Он представляет собой головку ИФП, помещенную в герметично закрытую барокамеру. Плавное увеличение давления "р" в барокамере приводит к плавному увеличению показателя преломления "n". В результате увеличивается оптическая разность хода ∆ (формула 4), кольца расширяются от центра со скоростью V: , для воздуха n₀-1 = 2,93 10^-4, если р₀ = 760 мм рт. ст.:

Для записи ИК ∆К должно быть > 2.

Откачка воздуха из барокамеры производится насосом 12, при этом кран 9 закрыт; кран II повернут на барокамеру: Величина давления контролируется манометром 10. Напуск воздуха производится через капилляр 13: кран 9 открыт, насос выключен; кран II повернут на атмосферу.

5 - УМ-2 (призменный монохроматор). Служит для разложения света. Без ИФП в плоскости выходной цели УМ-2 наблюдается спектр исследуемого источника. Расстояние между соседними длинами волн , где D’x - линейная дисперсия монохроматора. УМ-2 используется для разделения интерференционных картин разных длин волн.

6 - ФЭУ - приемник излучения. Величина светового потока, регистрируемого в данный момент времени, определяется размером щелей УМ-2.

7 - Усилитель.

8 - Самописец: прибор, на диаграммной ленте которого регистрируется сигнал.