Монохроматор
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Монохроматор

Монохроматор в оптиці, прилад для виділення вузьких інтервалів довжин хвиль (частот) оптичного (тобто видимого, інфрачервоного або ультрафіолетового) випромінювання; один з спектральних приладів . М. складається ( мал. ) з вхідної щілини 1 , що освітлюється джерелом випромінювання, коліматора 2 диспергуючого елементу 3 (див. Дисперсія світла ) , фокусуючого об'єктиву 4 і вихідній щілині 5 . Елемент 3 просторово розділяє промені різних довжин хвиль l, направляючи їх під різними кутами j, і у фокальній плоскості об'єктиву 4 утворюється спектр — сукупність зображень вхідної щілини в променях всіх довжин хвиль, що випускаються джерелом. Потрібна ділянка спектру поєднують з вихідною щілиною 5 поворотом диспергуючого елементу; змінюючи ширину щілини 5 , міняють спектральну ширину dl (інтервал довжин хвиль) виділеної ділянки.

  Диспергуючими елементами М. служать дисперсійні призми і дифракційні грати . Їх кутова дисперсія Dj/dl разом з фокусною відстанню об'єктиву 4 визначає лінійну дисперсію М. D l /dl (Dj— кутова різниця напрямів променів, довжини хвиль яких відрізняються наdl; D l — відстань в плоскості вихідної щілини, що розділяє ці промені). Призми дешевше за грати і володіють великою дисперсією в ультрафіолетової області. Проте їх дисперсія сильно зменшується із зростанням l; крім того, для різних областей спектру необхідні призми з різних матеріалів. Грати вільні від цих недоліків.

  Окрім дисперсії, якість М. визначають його роздільна здатність і світлосила. Роздільна здатність М., як і будь-якого іншого спектрального приладу, рівна l/(Dl)*, де (Dl)* — найменша різниця довжин хвиль, ще помітна у вихідному випромінюванні М. Светосила М. показує, яка частина променистої енергії, що випускається джерелом у виділеному інтервалі dl, проходіт через М. Она залежить від геометричних характеристик М. (у частковості, розмірів щілин і диспергуючого елементу) і від втрат на віддзеркалення і поглинання в оптиці М.

  Об'єктиви М. (коліматор і фокусує) можуть бути лінзовими або дзеркальними. Дзеркальні об'єктиви придатні в набагато ширшому спектральному діапазоні, ніж лінзові, і, на відміну від останніх, не вимагають перефокусовування при переході від однієї ділянки, що виділяється, спектру до іншого. Це особливо зручно в невидимих для ока областях спектру (ультрафіолетовою і інфрачервоною), у зв'язку з чим в М. для цих областей застосовується переважно дзеркальна оптика.

  М. служать найважливішими складовими частинами джерел монохроматичного освітлення і спектрофотометрів, за допомогою яких вимірюють енергію, що випромінюється досліджуваними об'єктами в різних областях спектру. У спектрофотометрії особливо поважно уникнути попадання у вихідну щілину М. розсіяного світла з довжинами хвиль, далекими від ділянки спектру, що виділяється. З цією метою часто застосовують подвійні М., два М., що є, конструктивно об'єднаних так, що вихідна щілина першого з них служить вхідною щілиною другого. До переваг подвійних М. відноситься також можливість істотно підвищити їх дисперсію.

 

  Літ.: Топорец А. С. Монохроматори, М., 1955; Пейсахсон І. Ст, Оптика спектральних приладів, Л., 1970.

  А. П. Гагарін.

Мал. до ст. Монохроматор.