儀器分析第十章光學分析法導論-資料下載頁
2025-05-12 00:03本頁面
【正文】 濾光片是借光的干涉而獲得較窄的輻射譜帶 ， 由透明介質(zhì) （ 常用氟化鈣或氟化鎂 ） 夾在兩片內(nèi)表面涂有半透明金屬膜的玻璃片構(gòu)成的 。 透過光的波長取決于介質(zhì)層的厚度 。 4） 狹縫 單色器的進口狹縫起著單色器光學系統(tǒng)虛光源的作用 。復合光經(jīng)色散元件分開后 ， 在出口曲面上形成相當于每條光譜線的像 ， 即光譜 。 轉(zhuǎn)動色散元件可使不同波長的光譜線依次通過 。 分辨率大小不僅與色散元件的性能有關 ， 也取決于成像的大小 ， 因此希望采用較窄的進口狹縫 。 分辨率用來衡量單色器能分開波長的最小間隔的能力；最小間隔的大小用有效帶寬表示： S = DW D為線色散率的倒數(shù)； W為狹縫寬度 。 5） 樣品池 透明材料做成 。 根據(jù)樣品的吸收范圍不同材料不同 。紫外用石英 ， 3502021nm用普通玻璃 ， 紅外區(qū)用氯化鈉晶體 。 為了減少反射損失 ， 一般都放置在垂直于入射光的位置 。 紫外 可見吸收池一般為 15cm， 紅外小于 1mm。 6） 檢測器 換能器 ， 即將光能轉(zhuǎn)換成電信號 一是基于光電效應的檢測器 ， 一類是熱檢測器 。 （ I） 光電檢測器：光電池 、 光電管 、 光電倍增管 光電池：光在一半導體層和金屬的界面上產(chǎn)生電流的裝置 。 光電池是在一塊銅或者鐵片 （ 陽極 ） 上沉積一層半導體材料硒 ， 再在外面鍍一層透明的金屬薄膜 （ 金 、 銀 、 鉛等 ） ， 它起到第二電極 （ 陰極 ） 的作用 。 當光子到達半導體時 ， 釋放出與光子能量成正比的電子流 ， 并傳運到陰極 ， 在鐵片與金屬薄膜之間產(chǎn)生電位差 ， 外電路相成的電流用檢流計或微安計測量 ， 大約在 10100μA左右 。 優(yōu)點 ：部需要外電源 ， 簡便 、 穩(wěn)定 、 便宜 、 便攜 。 缺點 ：內(nèi)阻低 ， 輸出放大不容易 ， 靈敏度不高 ， 會產(chǎn)生疲勞效應 ， 即在連續(xù)光照下 ， 輸出電流會逐漸降低 。 玻璃 銀薄片 塑料殼 硒 鐵 + 光電管和光電倍增管 光電管是由封在一抽真空的透明封套中的一個半圓柱形陰極和一個金屬絲陽極組成 。 陰極的彎曲表面上有一層發(fā)射材料 ， 受光的照射容易發(fā)射電子 。 當電源電壓加到兩電極上時 ， 射出的電子流向金屬陽極 ， 產(chǎn)生與光強成正比的光電流 。因為光電管是高阻抗的 ， 所以光電管比光電池靈敏度高很多 。 光電管的靈敏度還可以用光電管倍增極來提高 。 K為陰極 ， A為陽極 ， 負高壓加在陰極 ， 經(jīng)過一系列的電阻使得電壓依次均勻分布在各倍增極上 。 當光電子由 K放出后 ， 碰到第一個倍增極就可以放出增加了若干倍的二次光電子 ， 依次繼續(xù)下去 ， 最后聚集在陽極的電子數(shù)可達陰極 K發(fā)射的電子數(shù)的 106倍 。 測量的電流是最后一個倍增極和陽極之間的電流 ， 此電流與入射光強度成正比 ， 所以光電倍增管既有光電轉(zhuǎn)換效應 ， 又有放大作用 ， 可以測量很微弱的光強 。 （ II） 熱檢測器 對于紅外區(qū)域的光能 ， 由于光子能量小 ， 傳統(tǒng)的光電檢測器不能適用 。 此時采取以輻射的熱效應為基礎的熱檢測器可以檢測除了最短紅外波長以外的所有紅外輻射 。 其中最常用的有熱電偶 、 測輻射熱計和氣體熱敏電阻等 。 熱電偶 熱電偶是兩塊金屬接到另一個不同的金屬或者合金兩端形成的 “ 結(jié) ” 。 A、 B兩個熱電偶結(jié)之間有一個電位 ， 它是隨著兩個結(jié)之間的溫度差而變化的 。 通常兩個結(jié)中一個是溫度保持恒定的參比結(jié) ， 另外一個是溫度敏感檢測器 。紅外測試中的熱電偶通常由鉑 銀或者銻 鉍絲做成 。 當紅外輻射到熱電偶結(jié)上時 ， 使熱接點溫度升高 ， 產(chǎn)生溫度差電位 ， 在閉路情況下 ， 回路即有電流產(chǎn)生 。 一般設計良好的接受器能夠相應 106 ?C的溫度變化 。 A B 測熱輻射計－ 即熱導池 ， 由鉑或者鎳等金屬或半導體做成 ，可以測量微弱的熱效應 ， 特別適用于紅外光的檢測 ， 在紅外吸收光譜中詳細介紹 。 氣體熱敏電阻 高萊檢測器 （ Golay cell） 就是這類檢測器 。 它采用氣動原理 ， 裝置中有一個金屬筒 ， 一端封一塊堅實的黑化金屬片接受紅外輻射 ， 另一端封一片鍍銀的膜片組成一個氣室 ， 內(nèi)可以充氙氣 。 紅外輻射通過一小窗口被黑化金屬片吸收 ， 熱量傳給氣體并使它膨脹而使鍍銀片變形 。 檢測器內(nèi)有一只燈 ，燈光聚焦在鍍銀膜片上 ， 反射到一真空光電管上 ， 由此來放大扭動位置 。 膜片變形時就移動了光束射在光電管表面的位置 ， 從而改變了它的輸出 ， 適合于檢測 50μm以外的遠紅外區(qū)的輻射 。
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