Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 12 стр.

UptoLike

âîëüôðàìîâîé íèòüþ, èç ëó ÷å íèå êî òî ðîé ñ òî÷ íî ñòüþ äî òàê
íà çû âà å ìî ãî êî ýô ôè öè åí òà ñå ðî ñòè ñîâ ïà äà åò ñî ñïåê òðîì èç -
ëó ÷å íèÿ àá ñî ëþò íî ÷åð íî ãî òåëà. Âî ëü ôðà ìî âàÿ ëàì ïà ñòà -
âèò ñÿ íà ìåñ òî îá ðàç öà, òåì ñà ìûì ìîæ íî ïî èç ìå ðåí íî ìó
ñïåê ò ðó è ðàñ ÷åò íî ìó ñïåê ò ðó èç ëó ÷å íèÿ âî ëü ôðà ìî âîé ëàì -
ïû âû ÷èñ ëèòü àï ïà ðàò íóþ ôóí ê öèþ ïðè áî ðà. Âñÿ ýòà êà ëèá -
ðîâ êà ÿâ ëÿ åò ñÿ äî âî ëü íî ñëîæ íîé çà äà ÷åé, ïî ý òî ìó äî ñèõ
ïîð â ðÿäå ðà áîò ïðè âî äÿò ñÿ ñïåê ò ðû, íå èñ ï ðàâ ëåí íûå íà àï -
ïà ðàò íóþ ôóí ê öèþ.  òîì ñëó ÷àå, åñëè èç ñïåê ò ðà ïî ëó ÷à þò
èí ôîð ìà öèþ êà ÷å ñò âåí íî ãî õà ðàê òå ðà (íà óðîâ íå íà ëè ÷èÿ
èëè îò ñóò ñò âèÿ ïî ëîñ ñâå ÷å íèÿ), ìîæ íî ìè ðè òü ñÿ ñ îò ñóò ñò âè -
åì òà êèõ èñ ï ðàâ ëå íèé.
Âòî ðîé øè ðî êî ðàñ ïðî ñòðà íåí íîé ãðóï ïîé èç ìå ðå íèé ÿâ -
ëÿ þò ñÿ èç ìå ðå íèÿ ñïåê òðîâ âîç áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè
(èëè äðó ãèõ âòî ðè÷ íûõ ïðî öåñ ñîâ). Ïðè ýòîì, âî îá ùå ãî âî -
ðÿ, íå îá õî äè ìî òàê æå èñ ïî ëü çî âàòü ìî íî õðî ìà òè çà öèþ âòî -
ðè÷ íî ãî ñâå ÷å íèÿ, ïî ñêî ëü êó ñïåê ò ðû âîç áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ -
öåí öèè ðàç íîé ýíåð ãèè êâàí òîâ ðàç ëè÷ íû. Íàè áî ëåå ÷à ñ òî èñ -
ïî ëü çó å ìàÿ ìî íî õðî ìà òè çà öèÿ ïðè ìå íå íèå ôè ëü òðîâ, âû -
ðå çà þ ùèõ îïðå äå ëåí íóþ ïî ëî ñó ñâå ÷å íèÿ.  òîì ñëó ÷àå, åñëè
ìî íî õðî ìà òè çà öèÿ èç ëó ÷å íèÿ íå èñ ïî ëü çó åò ñÿ, ãî âî ðÿò îá èí -
òåã ðà ëü íîé ëþ ìè íåñ öåí öèè. Îä íà êî èç-çà ðàç ëè÷ íîé ÷óâ ñò -
âè òå ëü íî ñòè ôî òî ïðè åì íè êîâ ïðè ðàç íûõ äëè íàõ âîëí ðå ãè -
ñò ðè ðó å ìûé ñèã íàë ïðî ïîð öè î íà ëåí èí òåã ðà ëó
d S dI dl l l( )
ò
, êî òî ðûé îò ëè ÷à åò ñÿ îò èí òåã ðà ëü íîé ëþ ìè -
íåñ öåí öèè ìíî æè òå ëåì
S( )l
â ïî äûí òåã ðà ëü íîì âû ðà æå íèè,
êî òî ðûé ó÷è òû âà åò ñïåê ò ðà ëü íóþ ÷óâ ñò âè òå ëü íîñòü äå òåê òî -
ðà è ãåî ìåò ðè ÷å ñêèå ôàê òî ðû, ó÷èòûâàþùèå òåëåñíûå óãëû
ñáîðà èçëó÷åíèÿ, íàïðèìåð, îïèñàííûå íèæå (ïàðàãðàô 1.3).
 ñâÿ çè ñ ýòèì ñðàâ íå íèå ýê ñ ïå ðè ìåí òà ëü íûõ äàí íûõ ïî èí -
òåã ðà ëü íîé ëþ ìè íåñ öåí öèè, ïî ëó ÷åí íûõ íà ðàç ëè÷ íûõ óñòà -
íîâ êàõ, òðå áó åò íå êî òî ðîé îñòî ðîæ íî ñòè.
 òîì ñëó ÷àå, êîã äà ñïåêòð ñâå ÷å íèÿ ñè ëü íî èç ìå íÿ åò ñÿ
ïðè èç ìå íå íèè ýíåð ãèè êâàí òîâ âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà, ñïåêòð
âîç áóæ äå íèÿ èí òåã ðà ëü íîé ëþ ìè íåñ öåí öèè íå äàåò òî÷ íîé
êàð òè íû ïðå îá ðà çî âà íèÿ ýíåð ãèè â òâåð äîì òåëå. Äàæå â ñëó -
÷àå âû äå ëå íèÿ ìî íî õðî ìà òè÷ íî ãî ñâå ÷å íèÿ ñïåêòð âîç áóæ äå -
íèÿ íå äàåò íå ïî ñðåä ñò âåí íî èí ôîð ìà öèþ î ðàç ëè÷ íûõ êà íà -
ëàõ, ïî êî òî ðûì èäåò ðå ëàê ñà öèÿ âîç áóæ äå íèé. Ðàñ ñìîò ðèì
äëÿ ïðè ìå ðà ñëó ÷àé, êîã äà ñïåêòð ñâå ÷å íèÿ ñî ñòî èò èç äâóõ
ïå ðå ñå êà þ ùèõ ñÿ ïî ëîñ (äëÿ áî ëü øèí ñò âà êðè ñ òàë ëî ôîñ ôî -
ðîâ ñïåêòð åùå ñëîæ íåå). Ïðè ýòîì íàè áî ëåå ÷à ñ òî
12
âîëüôðàìîâîé íèòüþ, èçëó÷åíèå êîòîðîé ñ òî÷íîñòüþ äî òàê
íàçûâàåìîãî êîýôôèöèåíòà ñåðîñòè ñîâïàäàåò ñî ñïåêòðîì èç-
ëó÷åíèÿ àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Âîëüôðàìîâàÿ ëàìïà ñòà-
âèòñÿ íà ìåñòî îáðàçöà, òåì ñàìûì ìîæíî ïî èçìåðåííîìó
ñïåêòðó è ðàñ÷åòíîìó ñïåêòðó èçëó÷åíèÿ âîëüôðàìîâîé ëàì-
ïû âû÷èñëèòü àïïàðàòíóþ ôóíêöèþ ïðèáîðà. Âñÿ ýòà êàëèá-
ðîâêà ÿâëÿåòñÿ äîâîëüíî ñëîæíîé çàäà÷åé, ïîýòîìó äî ñèõ
ïîð â ðÿäå ðàáîò ïðèâîäÿòñÿ ñïåêòðû, íå èñïðàâëåííûå íà àï-
ïàðàòíóþ ôóíêöèþ.  òîì ñëó÷àå, åñëè èç ñïåêòðà ïîëó÷àþò
èíôîðìàöèþ êà÷åñòâåííîãî õàðàêòåðà (íà óðîâíå íàëè÷èÿ
èëè îòñóòñòâèÿ ïîëîñ ñâå÷åíèÿ), ìîæíî ìèðèòüñÿ ñ îòñóòñòâè-
åì òàêèõ èñïðàâëåíèé.
     Âòîðîé øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííîé ãðóïïîé èçìåðåíèé ÿâ-
ëÿþòñÿ èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè
(èëè äðóãèõ âòîðè÷íûõ ïðîöåññîâ). Ïðè ýòîì, âîîáùå ãîâî-
ðÿ, íåîáõîäèìî òàêæå èñïîëüçîâàòü ìîíîõðîìàòèçàöèþ âòî-
ðè÷íîãî ñâå÷åíèÿ, ïîñêîëüêó ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñ-
öåíöèè ðàçíîé ýíåðãèè êâàíòîâ ðàçëè÷íû. Íàèáîëåå ÷àñòî èñ-
ïîëüçóåìàÿ ìîíîõðîìàòèçàöèÿ — ïðèìåíåíèå ôèëüòðîâ, âû-
ðåçàþùèõ îïðåäåëåííóþ ïîëîñó ñâå÷åíèÿ.  òîì ñëó÷àå, åñëè
ìîíîõðîìàòèçàöèÿ èçëó÷åíèÿ íå èñïîëüçóåòñÿ, ãîâîðÿò îá èí-
òåãðàëüíîé ëþìèíåñöåíöèè. Îäíàêî èç-çà ðàçëè÷íîé ÷óâñò-
âèòåëüíîñòè ôîòîïðèåìíèêîâ ïðè ðàçíûõ äëèíàõ âîëí ðåãè-
ñòðèðóåìûé ñèãíàë ïðîïîðöèîíàëåí èíòåãðàëó
ò dl S(l) dI dl, êîòîðûé îòëè÷àåòñÿ îò èíòåãðàëüíîé ëþìè-
íåñöåíöèè ìíîæèòåëåì S(l) â ïîäûíòåãðàëüíîì âûðàæåíèè,
êîòîðûé ó÷èòûâàåò ñïåêòðàëüíóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü äåòåêòî-
ðà è ãåîìåòðè÷åñêèå ôàêòîðû, ó÷èòûâàþùèå òåëåñíûå óãëû
ñáîðà èçëó÷åíèÿ, íàïðèìåð, îïèñàííûå íèæå (ïàðàãðàô 1.3).
 ñâÿçè ñ ýòèì ñðàâíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ïî èí-
òåãðàëüíîé ëþìèíåñöåíöèè, ïîëó÷åííûõ íà ðàçëè÷íûõ óñòà-
íîâêàõ, òðåáóåò íåêîòîðîé îñòîðîæíîñòè.
     òîì ñëó÷àå, êîãäà ñïåêòð ñâå÷åíèÿ ñèëüíî èçìåíÿåòñÿ
ïðè èçìåíåíèè ýíåðãèè êâàíòîâ âîçáóæäàþùåãî ñâåòà, ñïåêòð
âîçáóæäåíèÿ èíòåãðàëüíîé ëþìèíåñöåíöèè íå äàåò òî÷íîé
êàðòèíû ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè â òâåðäîì òåëå. Äàæå â ñëó-
÷àå âûäåëåíèÿ ìîíîõðîìàòè÷íîãî ñâå÷åíèÿ ñïåêòð âîçáóæäå-
íèÿ íå äàåò íåïîñðåäñòâåííî èíôîðìàöèþ î ðàçëè÷íûõ êàíà-
ëàõ, ïî êîòîðûì èäåò ðåëàêñàöèÿ âîçáóæäåíèé. Ðàññìîòðèì
äëÿ ïðèìåðà ñëó÷àé, êîãäà ñïåêòð ñâå÷åíèÿ ñîñòîèò èç äâóõ
ïåðåñåêàþùèõñÿ ïîëîñ (äëÿ áîëüøèíñòâà êðèñòàëëîôîñôî-
ðîâ ñïåêòð åùå ñëîæ íåå). Ïðè ýòîì íàè áî ëåå ÷à ñ òî
                            12