Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 29 стр.

Глава 2

Спектроскопия. Методы и
приборы.

Цикл из трех семинарских занятий посвящен источникам и приемникам излу-
чения в оптическом диапазоне. Задача этого цикла – дать наиболее общие пред-
ставления о предмете, причем дать их с точки зрения физика - экспериментато-
ра, применяющего спектральные методы в процессе исследования конкретного
объекта. Эти семинары построены следующим образом: на первом мы обсудим
различные области спектра, характерные для них особенности источников и
приемников излучения и остановимся более детально на некогерентных источ-
никах излучения. На втором занятии обсудим выделение узкого спектрального
диапазона излучения с помощью различных приборов. На третьем занятии мы
повторим основные принципы генерации лазерного излучения.
   Оптика, по определению, представляет собой раздел физики, изучающий оп-
тическое излучение,процессы его распространения, взаимодействие излучения с
веществом и практические применения оптических методов и явлений. Как оп-
тический диапазон обычно выделяют область длин волн от мягкого рентгенов-
ского излучения с длиной волны 1-10 нм до миллиметровых радиоволн с длиной
волны 1-2 мм. Выделение данного диапазона исторически связано с общностью
как методов разложения излучения в спектр, так и методов исследования полу-
чаемых спектров. В области более низких длин волн используют специальные
рентгенографические методы, при более высоких длинах волн – радиотехниче-
ские. Внутри оптического диапазона выделены поддиапазоны рентгеновского
излучения (до 10 нм), ультрафиолетового излучения (приблизительно до 400
нм), в котором, в свою очередь, выделен ВУФ - диапазон (меньше 200 нм); ви-
димого излучения (400 - 740 нм), ИК - излучения (до 2000 мкм). Сравнительная
энергетическая шкала в эВ представлена на рис. 2.1.
   Спектроскопические методы исследования отличаются высокой bfточностью
(так, внутрирезонаторная лазерная спектроскопия позволяет регистрировать
до 1010 молекул в 1 см3 ), селективностью (монохроматическое лазерное излу-
чение используется для возбуждения отдельно взятых атомных и молекуляр-
ных состояний, излучение которых дает затем экспериментатору информацию
о состоянии объекта). Несомненным преимуществом является то, что спектро-
скопические методы диагностики, в отличие от контактных (зондовых) могут
быть организованы так, чтобы оказывать минимальное воздействие на иссле-
дуемый объект (т.е. они невозмущающие). Весьма важна также возможность


                                     29