Навигация
Джерела випромінювання в оптичній спектроскопії
37223
знака
3
таблицы
26
изображений
Міністерство освіти і науки України
Львівський національний університет імені Івана Франка
факультет електроніки
кафедра нелінійної оптики
КУРСОВА РОБОТА
на тему:
“Джерела випромінювання в оптичній спектроскопії”
Виконала:
студентка групи ФЕП–31
Саковська Анастасія
Науковий керівник:
асист. Рихлюк С. В.
Львів – 2010
Зміст
Вступ1. Джерела випромінювання
1.1 Природні джерела випромінювання, теплове випромінювання нагрітих тіл
1.2 Люмінесцентна лампа
1.3 Газорозрядні лампи високого тиску
1.4 Напівпровідникові світлодіоди
2. Переваги і недоліки різних джерел випромінювання
3. Стандартні джерела випромінювання та контролю кольору
4. Джерела випромінювання для калібрування та спектроскопії
4.1 Характеристика лампи ДРШ-100-2
4.2 Лампа ДНАС-18
Висновки
Список використаної літератури
Додатки
Вступ
Спектроскопія - розділ фізики та аналітичної хімії, присвячений вивченню спектрів електромагнітного випромінювання
Пряма задача спектроскопії - прогнозування виду спектру даної речовини виходячи зі знань про її будову, склад та інше.
Зворотне завдання оптичної спектроскопії - визначення характеристик речовини (що не являється безпосередньо спостережуваною величиною) за властивостями її спектрів (які спостерігаються безпосередньо і прямо залежать як від обумовлених характеристик, так і від зовнішніх факторів).
Особливість оптичної спектроскопії в порівнянні з іншими видами спектроскопії полягає в тому, що більшість структурно організованих матерій (крупніших атомів) резонансно взаємодіє з електромагнітним полем саме в оптичному діапазоні частот. Тому саме оптична спектроскопія використовується в даний час дуже широко для отримання інформації про речовину і служить для обґрунтування вибору принципових схем спектральних приладів та оптимізації методів розрахунку. Вона є актуальною у виборі джерела світла.
Надзвичайно важливим та невід’ємним елементом спектроскопії є джерела випромінювання та калібрування. До них належать: лампи розжарювання, галогенні , люмінесцентні, газорозрядні лампи, та світлодіоди.
Метою даної курсової роботи було розглянути основні характеристики та електронні схеми ввімкнення лампи ДРШ-100-2 та лампи ДНАС-18, що використовуються у спектрометрі СФ-26.
1. Джерела випромінювання
Однією із форм енергії являється оптичне випромінювання, виникнення якого пов’язане зі змінами енергетичних станів електронів в атомі, а також із хвильовим чи обертальним рухом молекул, що входять в склад випромінювального тіла. З фізичної точки зору будь яке тіло, яке здатне випромінювати енергію в навколишнє середовище, можна назвати джерелом випромінювання. Всі існуючі джерела випромінювання можна розділити на дві групи: штучні і природні, які в свою чергу класифікуються чи по фізичній природі випромінювання, чи по призначенню.
До природних джерел випромінювання відносяться Сонце, Місяць, Планети, зорі, поверхня Землі, хмари, атмосфера. Природні джерела, випромінювання які неможливо регулювати, як правило, використовуються в системах пасивного типу чи для наукових досліджень. Крім того, їх випромінювання являється фоном, що створює завади при роботі оптико-електронних приладів.
Найбільш практичного значення мають штучні джерела випромінювання, які можна розділити на технічні та зразкові (модель чорного тіла, порожнисті випромінювачі, імітатори випромінювання). До основних технічних джерел відносяться теплові (температурні), люмінесцентні, змішуваного випромінювання світлодіоди і лазери.
1.1 Природні джерела випромінювання, теплове випромінювання нагрітих тіл
Природне випромінювання може бути прямим і відбивним. Практично всю візуальну інформацію про навколишній світ ми отримуємо за рахунок відбивного випромінювання від об’єктів, що нас оточують.
Під тепловим випромінюванням розуміють випромінювання, яке виникає внаслідок теплового збудження атомів і молекул. Воно випромінюється всіма тілами при температурах, відмінних від абсолютного нуля, і характеризується температурою тіла. Теплове випромінювання твердих і рідких тіл має неперервний спектр.
1. Штифт Нернста
Штифт Нернста виготовляють у вигляді циліндра діаметром від 1 до 3 мм і довжиною до 30 мм з оксидно-керамічної маси, що складається з оксидів цирконію і ітрію. До кінців циліндра припаюють електроди з платинових дротів. Штифт нагрівається при проходженні через нього струмом. Оскільки штифт Нернста в холодному стані є діелектриком, то його попередньо розігрівають за допомогою спеціальної спіралі. Штифт споживає струм до 1 А при напрузі живлення 130-220 В.
Для зменшення втрат штифт, як правило, поміщають в кожух, в якому монтується вікно з матеріалу, прозорого для заданої області випромінювання. Температура нагріву штифта досягає 2000 К.
Штифт Нернста є чудовим джерелом для досліджень і дослідів в області інфрачервоних променів до 15 мкм. Для нього характерні: стабільність роботи, відсутність продуктів згоряння, здатних псувати апаратуру, простота використання та інтенсивне випромінювання у розглянутій області. Штифт Нернста, як відомо, являє собою тонкий стрижень з різних металевих оксидів, розжарюваним за допомогою електричного струму. Використовуючи для живлення штифта акумулятори, можна досягти чудового постійного випромінювання. До складу стрижня входять оксиди, що володіють значним виборчим інфрачервоним випромінюванням, наприклад окису церію, торію, цирконію та ін.
На (рис. 1.1).зображені криві випромінювання для одного і того ж тіла розжарення при різних споживаних потужностях.
Рис. 1.1 Випромінювання лампи Нернста
Споживана потужність (Вт): 1 - 2; 2 - 3; 3 - 4,2; 4 - 6,2; 5 - 7,1; 6 - 10,6; 7 - 19,6; 8 – 102;
На малюнку праворуч видно, що при потужностях, відповідних нормальному режиму роботи лампи, при 2 мкм має місце різко виборче випромінювання, а другий максимум при 6 мкм, що був раніше зникає. Очевидно, що зі збільшенням потужності інтенсивність смуг 1,5–2 мкм зростає швидше, ніж інтенсивність смуги 6 мкм. У разі ще більш значного споживання енергії максимум при 6 мкм майже зовсім зникає.
Ця обставина пояснює, чому застосування штифта Нернста має сенс практично тільки для отримання випромінювань з довжиною хвилі не більшою 14–15 мкм.
Похожие работы
... 3,5 см і довжиною 1 м. Для нагрівання стержнів до них підводиться постійний або змінний струм з напруженням до 100 В. Звичайна робоча температура стержня 1250–1350 К. Газорозрядні джерела. Випромінювання оптичного діапазону в джерелах цього типу виникає внаслідок електричного розряду в атмосфері інертних газів, пар металів або їх сумішей. Газорозрядні джерела характеризуються лінійчатим або ...
... дповідь свідчить: це нікому невідомо. За 15 років не вдалося визначити ні відстані до квазарів, ні їх природу і джерела їх колосальної енергії. Можливо, загадка квазарів таїть в собі ключ до якоїсь нової області астрофізики, якісь нові можливості виникнення великих червоних зсувів в невідомих нам ситуаціях або нові способи генерації гігантських енергій, якщо квазари знаходяться дуже далеко. Споді ...
... спектри атомів Після виявлення рентгенівських променів , було викликало інтерес у багатьох дослідників. Важливий крок вперед зробив англієць Чарлз Баркла, що довів експериментально, що рентгенівське випромінювання це електромагнітні хвилі, довжина яких менша, ніж у видимого світла і ультрафіолетових променів. Рентген досліджував так зване гальмівне рентгенівське випромінювання. Воно виника ...
... Материалы международной конференции “Глобальные информационные системы. Проблемы и тенденции развития”.- Харьков-Туапсе (Украина-Россия).-2007.-C. 48-50. АНОТАЦІЯ Максимов І.С. Нелінійна взаємодія електромагнітного випромінювання з діелектричними періодичними структурами. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.03 – радіофі ...
0 комментариев