2. Спектрофотометр сф —10

Спектрофотометр СФ -10 представляет собой двойной монохроматора видимый диапазон длин волн, работающий но двулучевой схеме с интегрирующей сферой перед выходным фотоприемником.

Понятие "двойной монохроматор" означает, что излучение источника света—(лампы накаливания) — разлагается в спектр последовательно на двух диспергирующих элементах, которыми в СФ-10 служат призмы. Двойная монохроматизация необходима для уменьшения уровня рассеянного в приборе света и для повышения спектрального разрешения прибора.

В СФ-10 (рис.2 ) свет, попадающий от лампы на входную щель, излагается первой призмой в спектр и фокусируется на промежуточную (ель, выполненную в виде зеркала , близко к нему расположенной диафрагмой в виде ножа (конструкция нож - зеркало ).

Промежуточная щель нож-зеркало служит входной щелью второго монохроматора, идентичного первому. На выходе второго монохроматора устанавливается двулучепреломляющая призма, которая расщепляет выходной пучок (монохроматичный) на два пучка равной интенсивности. Эти пучки специальным модулятором поочередно направляются в интегрирующую сферу, окрашенную изнутри белой матовой краской. Внутри интегрирующей сферы установлен; светочувствительный приемник - фотоэлемент.

Если в обоих пучках расположены одинаковые элементы - отражающие или поглощающие поверхности, то уровень освещенности внутри интегрирующей сферы остается постоянным и сигнал с фотоприемника, который на постоянную составляющую не реагирует, равен нулю. Это записывается на диаграммой ленте, как 100 % линия. Если в одном из выходных пучков появляется либо поглощающий элемент, либо селективно отражающая окрашенная поверхность, то на фотоприемнике появляется сигнал рассогласования, пропорциональный коэффициенту пропускания или отражения образца.

Для проведения количественных измерений прибор необходимо отградуировать, т.е. прописать зависимость коэффициентов отражения от длины волны от стандартных образцов, аттестованных на эталонных установках. В качестве таковых используется набор стандартных образцов из молочных стекол марок МС и ОНО. Стандартные справочные данные для них приведены из каталога молочных стекол в приложении

После того, как шкала спектрофотометра отградуирована по стандартным образцам, можно проводить измерения отражения испытуемого образца при различных длинах волн.

3. Цель и порядок выполнения работы.

Конечной целью настоящей работы является регистрация зависимости коэффициента отражения образца окрашенной поверхности (плашки) от длины в видимом до . По результатам измерений необходимо составить таблицу значений коэффициента отражения и оптической плотности с интервалом в 20 нм. Следует также определить доверительный интервал допустимой погрешности для трех независимых измерений, рассчитав его для доверительной вероятности 0,9(90%).

Для решения поставленной задачи необходимо выполнить следующее:

1. Ознакомиться с устройством спектрофометра СФ - 10 и включить его на прогрев.

2. Закрепить лист бумаги в держатель диаграммной ленты.

3. Установить барабан длин волн на X = 400 нм.

Установить в держатели интегрирующей сферы два одинаковых моточных стекла МС 20 и прописать 100% линию.

4. Устанавливая последовательно стандартные образцы серых стекол ОНС, прописать их спектры отражения на той же диаграммной ленте.

5. Установить в измерительный канал исследуемый образец и прописать его спектр отражения.

6. Операции 3.4.иЗ.5. повторить трижды.

7. Измерить погрешность измерений для длин волн 400, 500 и 600 нм для чего найти отклонение коэффициента отражения каждого из трех измерений от среднего арифметического значения, равного

(7)

8. Найти среднеквадратическое отклонение результатов измерений как

(8)

9. Рассчитать погрешность измерений для доверительной вероятности 0,9 (90%) как (9)

т.к. дробь Стьюдента для доверительной вероятности 0,9 и числа степеней свободы (число независимых измерений без единицы) равном 2 имеет значение 3

10. Составить таблицу значений коэффициентов отражения образца от длины волны через 20 нм. Рассчитать по формуле (6) соответствующие значения оптической плотности в соответствии с приложением 1

11. Для длин волн 400, 500 и 600 нм привести значения случайных погрешностей и .

12. Оформить протокол измерений в соответствии с приложением 2 с указанием климатических условий, в которых выполнены измерения: температуры, относительной влажности и абсолютного давления

Приложение 1

длина волны излучения нм	коэффициент отражения			средние значения
	1 измерение	2 измерение	3 измерение
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
720
740
760
780
800

Приложение 2

Протокол

измерений коэффициента отражения и оптической плотности образца окрашенной поверхности на спектрофотометре СФ-10.

I. Условия измерения.

1.1. Измеряется спектр диффузного отражения в интервале длин волн

1.2. Температура окружающей Среды, ⁰С...........................

1.3. Относительная влажность, %........................................

1.4. Атмосферное давление, кПа.........................................

II. Результаты измерения.

2.1 .График зависимости коэффициента диффузного отражения от длины волны.

2.2. График зависимости оптической плотности от длины волны.

2.3. Число независимых измерений ..................................

2.4. Среднеквадратическое отклонение СКО .................

2.5. Случайная погрешность измерений для доверительной вероятности 0,9 (90%)...............................-....-.............................

III. Дата проведения измерений.

IV. Фамилии и номер группы лиц, проводивших измерения