Монохроматор УМ-2 - Студопедія
Універсальний монохроматор для видимої області спектра РОЗУМ-2 розроблено на початку 50-х років. Прилад виявився настільки вдалим, що він досі випускається серійно нашою промисловістю.
Оптична схема РОЗУМ-2 наведена на рис.5. Світло від джерела проходить через вхідну щілину 1, встановлену у фокусі ахроматичного об'єктиву коліматора 2 і далі паралельним пучком падає на диспергувальний елемент - призму Аббе 3. Фокусна відстань об'єктиваf1 = 280 мм, а діаметр йогоD= 47 мм. Тому відносне отвір одно 1:6, тобто. це прилад середньої світлосили.
Мал. 5. Оптична схема монохроматора РОЗУМ-2
Призма Аббе є не тільки диспергуючим елементом, але також відхиляє будь-який промінь, що йде через неї під кутом найменшого відхилення, на 90 ° (рис.6). Призма робиться із трьох склеєних призм, одна з яких є поворотною.
Від об'єктива коліматора на призму падає паралельний пучок немонохроматичного світла. На вхідній грані призми з дисперсії промені різних довжин хвиль заломлюються по-різному. Одне з променів піде під кутом найменшого відхилення, тобто. паралельно підставі 1 призми і під кутом 45° відобразиться від гіпотенузної грані поворотної призми повного внутрішнього відображення і пройде паралельно підставі 3 призми. Далі цей промінь потрапляє на кордон скло-повітря, знову заломлюється і виходить із призми вздовж оптичної осі приймальної частини приладу. Призми 1 і 3 фактично виконують роль диспергуючої призми.
Мал. 6. Хід променів світла через призму Аббе.
Промені інших довжин хвиль відхиляються призмою на інші кути і виходять з неї паралельними пучками, що не збігаються з оптичною віссю.
Столик, у якому встановлено призма, робитьсяповоротним і обертається барабаном із відліками довжин хвиль. Це дозволяє вивести на оптичну вісь приладу паралельний пучок променів певної довжини. При цьому кут 90° між входять в призму і пучками, що виходять даної зберігається. Ахроматичний об'єктив камери 4 збирає всі паралельні промені різних довжин хвиль у своїй фокальній площині. Окуляр 6 служить візуального відліку положень спектральних ліній. У комплект приладу входять змінні вихідна щілина та окуляр.
Вихідна щілина встановлюється на перетині оптичної осі приладу та фокальної площини об'єктива камери. За щілиною ставлять фотоприймач і прилад, що реєструє. Повертаючи барабан довжин хвиль (і призму) і фіксуючи показання приладу, можна зняти спектр, подібний до зображеного на рис 4,б.
У цьому роботі використовується візуальний метод спостереження з допомогою окуляра, який встановлюється замість щілини. У полі зору окуляра виявляється не одна лінія (як за вихідною щілиною), а кілька (рис 7).
Для індикації променя, що йде вздовж оптичної осі приладу, у фокальній площині об'єктива камери встановлюється голка 5 силует якої видно через окуляр разом із зображеннями спектральних ліній (рис.7). Та з ліній, що збігається з вістрям голки, виведено на оптичну вісь приладу. Її положення фіксується на барабані довжин хвиль проти ризику покажчика поділів.
Зображення барабана установки ширини вхідної щілини (1 на рис.9) представлено на рис. 8. Повертанням за годинниковою стрілкою барабанчика установки ширини вхідної щілини (рис.8) можна щілину відкривати, у зворотний бік – закривати. Стілі частини міліметра вказані на верхньому торці барабанчика вертикальними штрихами. При встановленні щілини потрібний поділ поєднують з вертикальною межею на підставі барабанчика. П'ятьгоризонтальних рисок на підставі відповідає початковому розкриттю щілини на 0-1-2-3-4 мм. Один повний оберт барабанчика відповідає відкриттю щілини на 1 мм. Положення барабанчика щілини, показане на рис.9, є неприпустимим, так як при цьому щілина зашкалена за 0 і її ножі щільно притиснуті один до одного. Щоб встановити необхідну ширину, необхідно:
а) повертаючи барабанчик, поєднати його верхній край з горизонтальною межею заданого числа цілих мм;
 |
Загальний вигляд монохроматора та його органи управління показані на рис.10. Маховичок 2 фокусування об'єктива коліматора встановлено при регулюванні приладу і може обертати його лише викладач чи лаборант. Якщо спостерігається спектр виявиться розмитим, слід, перш за все, домогтися максимальної (по індивідуальному оку) різкості спектральних ліній обертанням окуляра 8. Призма 5 встановлена на столику 4, поворот якого здійснюється обертанням барабана довжин хвиль 6 з покажчиком поділів 7. Барабан відградуйований в кутах його повороту При цьому призма повертається в багато разів повільніше. Тому, підводячи барабаном довжин хвиль кожну лінію спектра на вістря голки окуляра, фіксуємо не довжину хвилі, а кут повороту барабана. Окуляр приладу 8 має накатане кільце, обертанням якого можна досягти різкого зображення спектра та голки-покажчика в поле зору окуляра.
Чи не знайшли те, що шукали?Скористайтеся пошуком: