Лабораторный комплект "Приборы и методы оптической спектроскопии"

Предлагаемый учебный стенд «приборы и методы оптической спектроскопии» позволяет построить на выбор полихроматор или монохроматор по симметричной схеме Черни-Тернера для анализа спектрального состава оптического излучения от различных источников.
Отличие полихроматора от монохроматора заключается в том, что полихроматор позволяет единовременно регистрировать широкий участок спектра (с использованием линейчатых/матричных полупроводниковых фотоприемников CCD или CMOS), монохроматор же последовательно регистрирует узкие выделенные участки спектра, чаще всего одиночным фотоприемником (полупроводниковым диодом, реже резистором, либо вакуумным фотоумножителем).

В состав стенда входят следующие основные компоненты:

источник света (по умолчания светодиодный), линза конденсора (f=50мм, A=25мм), точечная диафрагма 50мкм, коллимирующее вогнутое зеркало (f=100мм, A=25мм), комплект плоских дифракционных решеток (600 и 1200шт./мм, λб=500нм, 25х25мм), фокусирующее вогнутое зеркало (f=100мм, A=25мм), регулируемая щель (0-6мм с точностью 10мкм), диодный фотоприемник (Si-PD), экран (150х150мм).

Компоненты, требующие прецизионной юстировки установлены в регулируемых держателях, дифракционная решетка устанавливается на поворотном креплении.

Принцип работы стенда следующий: свет от источника конденсором собирается на входной точечной диафрагме, после которой коллимируется зеркалом на дифракционной решетке (опционально призме). Продифрагировавший свет пространственно разделяется по спектральному составу, после чего спектральная развертка собирается фокусирующим зеркалом либо на экране, либо на выходной оптической щели. В случае построения полихроматора, спектральная развертка проецируется на экран, в монохроматоре небольшая область спектральной развертки выделяется регулируемой щелью после чего мощность выделенного монохроматического излучения измеряется при помощи фотодиода.

Если между широкополосным спектральным источником (например, галогеновой лампой) и входной точечной диафрагмой разместить исследуемый объект или кювету с жидкостью (например, красителем), то станет возможным исследование абсорбции – поглощения света в веществе. Такую систему называют спектрофотометрической, а сам прибор – спектрофотометром. Метод исследования, получивший название «абсорбционная спектроскопия», активно используется для определения химического состава некоторых веществ, а также для определения концентрации веществ в растворах.

Отличительной особенностью учебного стенда является возможность исследования предельного спектрального разрешения в зависимости от используемой дифракционной решетки (опционально от диаметра отверстия входной точечной диафрагмы). Также стенд может быть укомплектован, помимо решеток, другими диспергирующими элементами, такими как призмы.