Линии фраунгофера и законы спектроскопии

Научные достижения и признание

Фраунгофер сделал значительный вклад в различные области науки и получил признание за свои научные достижения. Его работы и исследования оказались важными для развития физики и оптики.

Одним из наиболее значимых достижений Фраунгофера было открытие дифракционной решетки и разработка методов ее использования для анализа спектров света. Это открытие стало основой для дальнейших исследований в области спектроскопии и спектрального анализа.

Фраунгофер также разработал закон, который носит его имя – закон Фраунгофера. Этот закон описывает дифракцию света на узкой щели и является одним из основных законов оптики. Он имеет широкое применение в различных областях, включая измерение длин волн света и анализ спектров.

За свои научные достижения Фраунгофер был признан и получил несколько научных наград. В 1817 году он был избран членом Баварской академии наук, а в 1824 году стал ее президентом. Он также был удостоен звания рыцаря и получил множество других наград и почетных званий.

Научные работы Фраунгофера были опубликованы и получили признание в научном сообществе. Он стал автором множества научных статей и публикаций, в которых описывал свои исследования и результаты. Его работы были широко цитируемыми и влияли на развитие оптики и физики.

В целом, научные достижения Фраунгофера и его признание в научном сообществе подчеркивают его важную роль в развитии физики и оптики. Его работы и исследования оказались фундаментальными и имеют продолжение в современных научных исследованиях.

Кристалл-дифракционный

В аппарате «Спектроскан» реализован один из нескольких известных способов выделения характеристических линий того или иного элемента из вторичного спектра флуоресцентного излучения, а именно кристалл-дифракционный. «Спектроскан» использует волновые свойства электромагнитного излучения, а именно его способность преломляться (дифрагировать) на прозрачных или непрозрачных для него препятствиях (призмах, дифракционных решетках). Поскольку рентгеновское излучение имеет длины волн, измеряемые ангстремами, что сравнимо с межатомноми расстояниями в кристаллах, в качестве преломляющих (дифракционных) решеток для него возможно использовать некоторые монокристаллы. Дифракция рентгеновского излучения происходит на узлах кристаллической решетки такого монокристалла.

Основные методы спектроскопии

Спектроскопия представляет собой общий методологический подход. Методы могут варьироваться в отношении проанализированных (например, атомной или молекулярной спектроскопии), в области электромагнитного спектра, и типа контролируемого взаимодействия излучения с веществом (например, эмиссии, поглощения или дифракции).

Тем не менее, основным принципом, общим для всех различных методов является луч электромагнитного излучения на желаемый образец для того, чтобы наблюдать, как он реагирует на определенные воздействия. Ответ обычно записывается как функция длины волны излучения и уровня представляющего собой спектр. Любая энергия света от низкочастотных радиоволн до высокочастотных гамма-лучей может показать определенный спектр.

Общая цель спектроскопии представляет изучение спектров различных видов излучения для понимания того, как именно свет взаимодействует с материей, и как эта информация может использоваться, чтобы количественно понять образцы материи.

Область физики, должна также быть оценена как набор инструментов, который может быть использован, чтобы понять различные системы и решать сложные физические и химические проблемные задачи.

Спектры произвольных сигналов: частотное и временное представления[]

Спектр ядерного магнитного резонанса (1H), полученный методом Фурье-спектроскопии ЯМР. Красным показан исходный временной спектр (интенсивность-время), синим — частотный (интенсивность-частота), полученный Фурье-преобразованием.

В Фурье, занимавшийся теорией распространения тепла в твёрдом теле, опубликовал работу «Аналитическая теория тепла», сыгравшую значительную роль в последующей истории математики. В этой работе он описал метод разделения переменных (метод Фурье), основанный на представлении функций тригонометрическими рядами (ряды Фурье). Фурье также сделал попытку доказать возможность разложения в тригонометрический ряд любой произвольной функции, и, хоть его попытка оказалась неудачна, она, фактически, стала основой современных методов цифровой обработки сигналов.

Оптические спектры, например, Ньютоновский, количественно описываются функцией зависимости интенсивности излучения от его длины волны f(λ){\displaystyle f(\lambda )} или, что эквивалентно, от частоты f(ω){\displaystyle f(\omega )}, то есть функция f(ω){\displaystyle f(\omega )} задана на частотной области (frequency domain). Частотное разложение в этом случае выполняется анализатором спектроскопа — призмой или дифракционной решеткой.

В случае акустики или аналоговых электрических сигналов ситуация другая: результатом измерения является функция зависимости интенсивности от времени j(τ){\displaystyle j(\tau )}, то есть эта функция задана на временной области (time domain). Но, как известно, звуковой сигнал является суперпозицией звуковых колебаний различных частот, то есть такой сигнал можно представить и в виде «классического» спектра, описываемого f(ω){\displaystyle f(\omega )}.

Именно преобразование Фурье однозначно определяет соответствие между j(τ){\displaystyle j(\tau )} и f(ω){\displaystyle f(\omega )}

Преобразование Фурье лежит в основе метода Фурье-спектроскопии.

Изобретение и научные исследования

Фраунгофер демонстрирует спектроскоп.

Одна из самых сложных операций практической оптики в период жизни Фраунгофера была точно полировка сферические поверхности больших предметные очки. Фраунгофер изобрел машину[который? ] которые отображали поверхность более точно, чем обычные шлифование. Он также изобрел другие шлифовальные и полировальные станки и внес множество усовершенствований в производство различных видов стекла, используемого для оптических инструментов, которые, как он всегда обнаруживал, имеют различные дефекты и неровности.

В 1811 году он построил новый вид печь, и во время второго сеанса плавления, когда он расплавил большое количество стекла, он обнаружил, что может производить бесцветное стекло, который, взятый со дна сосуда, содержащего примерно 224 фунта стекла, имел такое же преломляющий мощность как стекло, снятое с поверхности. Он обнаружил, что английский корона стекло и немецкое столовое стекло содержало дефекты, которые приводили к неравномерному преломлению. В более толстых и больших очках таких дефектов было бы еще больше, поэтому в больших телескопах такое стекло не подходило бы для линз объектива. Соответственно, Фраунгофер сделал свой собственный бокал для короны.

Считалось, что точное определение способности данной среды преломлять световые лучи и разделять различные цвета, которые они содержат, затруднялось из-за отсутствия точных границ между цвета из спектр, что затрудняет точное измерение угла преломления. Чтобы устранить это ограничение, Фраунгофер провел серию экспериментов с целью получения однородный свет искусственно и не имея возможности воздействовать на свой объект напрямую, он делал это с помощью ламп и призмы.

Обнаружение темных линий поглощения

Иллюстрация солнечного спектра, нарисованная и раскрашенная Йозефом фон Фраунгофер с темными линиями, названными в его честь. (1987 г. ДАД штамп к 200-летию со дня рождения Фраунгофера)

К 1814 году Фраунгофер изобрел современный спектроскоп. В ходе своих экспериментов он обнаружил яркую фиксированную линию, которая появляется в оранжевом цвете спектра, когда она создается светом Огонь. Эта линия позволила ему впоследствии определить абсолютную силу рефракции в различных веществах. Эксперименты по выяснению того, содержит ли солнечный спектр такую же яркую оранжевую линию, что и линия, производимая оранжевым светом огня, привели его к открытию 574 темных фиксированных линий в солнечном спектре. Сегодня известны миллионы таких фиксированных линий поглощения.

Продолжая исследования, Фраунгофер обнаружил темные линии, также появляющиеся в спектрах нескольких ярких звезды, но в несколько ином аранжировке. Он исключил возможность того, что линии образовывались при прохождении света через Атмосфера Земли. Если бы это было так, они бы не появлялись в разных аранжировках. Он пришел к выводу, что линии берут начало в природе звезд и солнце и несут информацию об источнике света, независимо от того, как далеко он находится. Он обнаружил, что спектры Сириус и другие звезды первой величины отличались от Солнца и друг от друга, таким образом звездная спектроскопия.

Позже было показано, что эти темные фиксированные линии являются линиями атомного поглощения, как объяснил Кирхгоф и Бунзен в 1859 г. Эти строки до сих пор называются Линии фраунгофера в его честь; его открытие вышло далеко за рамки полдюжины видимых делений в солнечном спектре, которые ранее были отмечены Волластон в 1802 г.

Изобретение оптических инструментов

Фраунгофер также разработал дифракционная решетка в 1821 г., после Джеймс Грегори открыл явление дифракционной решетки и после того, как американский астроном Дэвид Риттенхаус изобрел первую искусственную дифракционную решетку в 1785 году. Фраунгофер был первым, кто использовал дифракционную решетку для получения линейчатых спектров, и первым, кто измерил длины волн спектральных линий с помощью дифракционной решетки.

Однако в конечном итоге его главной страстью по-прежнему оставалась практическая оптика; он однажды написал, что «во всех своих экспериментах я мог из-за нехватки времени уделять внимание только тем вопросам, которые имели отношение к практической оптике»

Телескопы и оптические инструменты

Фраунгофер производил для своей фирмы различные оптические инструменты. Это включало рефрактор Фраунгофера Дорпата, используемый Струве (доставлен в 1824 г. Дерптская обсерватория ) и Бессель Гелиометр (доставлены посмертно), которые были использованы для сбора данных для звездный параллакс. Преемник фирмы, Мерц унд Малер, сделал телескоп для Новой берлинской обсерватории, который подтвердил существование большой планеты. Нептун. Возможно последний телескоп производства Fraunhofer был поставлен на транзитный телескоп на Городская обсерватория, Эдинбург, сам телескоп достраивается Repsold Гамбурга после смерти Фраунгофера.

История[]

Исторически раньше всех прочих спектров было начато исследование оптических спектров. Первым был Исаак Ньютон, который и ввёл в научный обиход термин «спектр» для обозначения полученной им в опытах над солнечным светом многоцветной полосы, похожей на радугу. В своём труде «Оптика», вышедшем в 1704 году, опубликовал результаты своих опытов разложения с помощью треугольной стеклянной призмы белого видимого света на отдельные компоненты различной цветности и преломляемости, то есть получил спектры солнечного излучения, и объяснил их природу, показав, что цвет есть собственное свойство света, а не вносятся призмой, как утверждал Роджер Бэкон в XIII веке. Фактически, Ньютон заложил основы оптической спектроскопии: в «Оптике» он описал все три используемых поныне метода разложения света — преломление, интерференцию и дифракцию, а его призма с коллиматором, щелью и линзой была первым спектроскопом.

Следующий этап наступил через 100 лет, когда Уильям Волластон в 1802 году наблюдал тёмные линии в солнечном спектре, но не придал своим наблюдениям значения. В 1814 году эти линии независимо обнаружил и подробно описал Фраунгофер (сейчас линии поглощения в солнечном спектре называются линиями Фраунгофера), но не смог объяснить их природу. Фраунгофер описал свыше 500 линий в солнечном спектре и отметил, что положение линии D близко к положению яркой жёлтой линии в спектре пламени.

В 1854 году Кирхгоф и Бунзен начали изучать спектры пламени, окрашенного парами металлических солей, и в результате ими были заложены основы спектрального анализа, первого из инструментальных спектральных методов — одних из самых мощных методов экспериментальной науки.

В 1859 году Кирхгоф опубликовал в журнале «Ежемесячные сообщения Берлинской академии наук» небольшую статью «О фраунгоферовых линиях». В ней он писал:

Спектроскоп Кирхгофа-Бунзена, Annalen der Physik und der Chemie (Poggendorff), Vol. 110 (1860).

Оптический линейчатый эмиссионный спектр азота

Примечательно, что эта работа Кирхгофа неожиданно приобрела и философское значение: ранее, в 1842 году, основоположник позитивизма и социологии Огюст Конт в качестве примера непознаваемого привёл именно химический состав Солнца и звёзд:

Работа Кирхгофа позволила объяснить природу фраунгоферовых линий в спектре Солнца и определить химический (или, точнее, элементный) состав его атмосферы.

Спектральный анализ открыл новую эпоху в развитии науки — исследование спектров как наблюдаемых наборов значений функции состояния объекта или системы оказалось чрезвычайно плодотворным и, в конечном итоге, привело к появлению квантовой механики: Планк пришёл к идее кванта в процессе работы над теорией спектра абсолютно чёрного тела.

В 1910 году были получены первые неэлектромагнитные спектры: Дж. Дж. Томсон получил первые масс-спектры, а затем в 1919 году Астон построил первый масс-спектрометр.

С середины XX века, с развитием радиотехники, получили развитие радиоспектроскопические, в первую очередь магнито-резонансные методы — спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия, являющаяся сейчас одним из основных методов установления и подтверждения пространственной структуры органических соединений), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), циклотронного резонанса (ЦР), ферромагнитного (ФР) и антиферромагнитного резонанса (АФР).

Другим направлением спектральных исследований, связанным с развитием радиотехники, стала обработка и анализ первоначально звуковых, а потом и любых произвольных сигналов.

Телевидение

Открытие и широкое распространение телевизионного вещания кардинальным образом изменило способы распространения информации в обществе. К этому мощнейшему достижению причастен и Борис Львович Розинг, который в июле 1907 года подал заявку на изобретение «Способа электрической передачи изображений на расстояния». Борису Львовичу удалось успешно передать и получить точное изображение на экране пока ещё простейшего устройства, бывшего прототипом кинескопа современного телевизора, которое ученый назвал «электрическим телескопом». Среди тех, кто помогал Розингу с опытом, был тогда ещё студент Санкт-Петербургского Технологического института Владимир Зворыкин – именно его, а не Розинга, через несколько десятилетий назовут отцом телевидения, хотя в основе работы всех воспроизводящих телевизионных устройств лежал принцип, открытый Борисом Львовичем в 1911 году.

Биография

Замечание 1

Джозеф Фраунгофер родился $6$ марта $1787$ года в Штраубинге, Баварии.

Он вырос в плохих условиях со своими $10$ братьями и сестрами. Его отец был стекольщиком. К $11$ годам, он потерял обоих своих родителей, и работал подмастерьем на производстве зеркал и декоративных стекол. Здание, в котором они работали, рухнуло и $40$ мастеров, подмастерьев и учеников были похоронены под ним. Только трое остались в живых, и среди них молодой Йозеф.

В $1804$ году Фраунгофер, с помощью гранта от Максимилиана, пытался создать свой собственный бизнес, но не смог заработать достаточно денег, чтобы поддерживать себя и был вынужден вернуться к своему бывшему работодателю. Но в $1806$ году, ему предложили должность в институте. Здесь он изучил искусство стеклоделия. С этого момента, Фраунгофер начал показывать свою ценность. К $1809$ году Фраунгоферу предложили роль младшего партнера.

В течение следующих 8 лет Фраунгофер в значительной степени самостоятельно продолжает накапливать отличные знания в области оптики и физики.

В $1818$ году он стал директором Оптического института. Из-за тонких оптических приборов, которые он разработал, Бавария обогнала Англию в качестве центра оптической промышленности. Даже Майкл Фарадей, был не в состоянии производить стекла, которые могли бы соперничать с изобретением Фраунгофера.

Его блестящая карьера, в конечном счете, принесла ему звание почетного доктора Университета Эрланген в $1822$ году. В $1824$ году Фраунгофер был назначен кавалером Ордена Гражданских заслуг Баварской короны со стороны короля Максимилиана I. В том же году он стал почетным гражданином Мюнхена.

Замечание 2

Как и многие другие стеклодувы своей эпохи, которые были отравлены тяжелыми металлическими парами, Йозеф Фраунгофер умер молодым, в $1826$ году в возрасте $39$ лет. Его самые ценные секреты для приготовления качественного стекла, как полагают, ушли в могилу вместе с ним. Он был похоронен на старом кладбище в южной части Мюнхена.

Какой принцип используется в технологии последовательно перебирать всевозможные сочетания битов для нахождения оптимального решени?

Для решения разного рода задач современным компьютерам приходится последовательно перебирать всевозможные сочетания битов для нахождения оптимального решения. При этом с каждым новым битом в системе количество возможных вариантов увеличивается в 2 раза (из-за двух возможных значений каждого бита). Существует новая технология, которая позволяет на порядки уменьшить время поиска решения. Как вы думаете, какой принцип используется в этой технологии?

Варианты ответа:

Использование системы персональных компьютеров для повышения вычиспительной мощности системы
Переход из двоичной системы в другую систему счисления, добавляя дополнительные состояния для бита информации
Увеличение входящих битов в один байт информации, увеличивая количество стандартных значений
Использование особых битов информации — кубитов, способных принимать оба значения одновременно

Кулответ нашёл правильный ответ: Использование особых битов информации — кубитов, способных принимать оба значения одновременно

биография

Йозеф Фраунгофер был 11-м ребенком, родившимся в Штраубинг, в Электорат Баварии, Францу Ксаверу Фраунгоферу и Марии Анне Фрелих. Он осиротел в 11 лет и начал работать подмастерьем у сурового стеклодува по имени Филипп Антон Вайхельсбергер. В 1801 году мастерская, в которой он работал, обрушилась, и он был похоронен в развалинах. Спасательной операцией руководил Князь-курфюрст Максимилиан Иосиф. Принц вошел в жизнь Фраунгофера, снабдив его книгами и вынудив своего работодателя дать молодому Фраунгоферу время для учебы.

Йозеф Утцшнайдер также был на месте катастрофы и также стал благодетелем Фраунгофера. На деньги, полученные от принца после его спасения, и на поддержку, которую он получил от Утцшнайдера, Фраунгофер смог продолжить свое образование наряду с практическим обучением. В 1806 году Утшнайдер и Георг фон Райхенбах привезли Фраунгофера в свой институт в Бенедиктбойерн секуляризованный Бенедиктинский монастырь, посвященный стекольному производству. Там он открыл, как делать прекрасное оптическое стекло, и изобрел точные методы измерения. оптическая дисперсия.

Именно в институте Фраунгофер познакомился с Пьером Луи Гинаном, швейцарским техником по стеклу, который обучал Фраунгофера стекольному производству по указанию Утцшнайдера. К 1809 году механическая часть Оптического института находилась в основном под руководством Фраунгофера, и в том же году Фраунгофер стал одним из членов фирмы. В 1814 году Гинанд покинул фирму, как и Райхенбах. Позже Гинан стал партнером Фраунгофера в фирме, и название было изменено на Utzschneider-und-Fraunhofer. В 1818 году Фраунгофер стал директором Оптического института. Благодаря прекрасным оптическим инструментам, разработанным Фраунгофером, Бавария обогнала Англию как центр оптической промышленности. Даже такие, как Майкл Фарадей не могли производить стекло, которое могло составить конкуренцию Фраунгофера.

Его блестящая карьера в конечном итоге принесла ему почетный доктор от Университет Эрлангена в 1822 г. В 1824 г. Фраунгофер был назначен Кавалер ордена «За заслуги перед баварской короной» к Король Максимилиан I, благодаря которому он был возведен в личное дворянство (с титулом «Риттер фон», т.е. рыцарь). В том же году он стал почетным гражданином Мюнхен.

Как и многие стеклодувы своей эпохи он был отравлен тяжелый металл пары, что привело к его преждевременной смерти. Фраунгофер умер в 1826 году в возрасте 39 лет. Считается, что его самые ценные рецепты изготовления стекла ушли в могилу вместе с ним.

Даниэль Румкорф – получение импульсов высокого напряжения

В 1851 году Генрих Даниэль Румкорф (1803-1877) запатентовал устройство и широко использовал, так что он стал известен как “катушка Румкорфа”.

Несколько других изобретателей работали над его усовершенствованием, вводя “разделенный» железный сердечник для уменьшения потерь и автоматические прерыватели.
Рюмкорф был немецким приборостроителем, который переехал на заработки за границу, сначала в Англию, а затем во Францию. В Париже он открыл мастерскую по изготовлению научных приборов. Напряжение, наведенное в его вторичной обмотке 1851 года вызывало искры 5 см, но в его усовершенствованной модели 1857 года они могли достигать и 30 см. Эти устройства обеспечили Даниэлю Румкорфу успех: Наполеон III присудил ему премию в 50 000 франков в 1858 году.

Он также изобрел другие инструменты, такие как лампа Румкорфа, которая включала его катушку и термоэлектрическую батарею. В последующие годы катушка Румкорфа была использована в телеграфии и сыграла фундаментальную роль в экспериментальных исследованиях как источник высоких напряжений, более эффективный, чем электростатические машины.

Дальня зона дифракции (дифракция Фраунгофера)

В том случае, если расстояния от источника и точки наблюдения до препятствия велики (бесконечны), то дифракция называется дифракцией в параллельных лучах или дифракцией Фраунгофера. Область дифракции Фраунгофера простирается от бесконечности до некоторого минимального расстояния. На практике реализация дифракции Фраунгофера выполняется, если точечный источник световых волн размещают в фокусе собирающей линзы. Получившийся при этом параллельный пучок света совершает дифракцию на препятствии. Дифракционную картину наблюдают в фокальной плоскости линзы, которая размещается на пути света совершившего дифракцию или используют зрительную трубу, которую устанавливают на бесконечность. Картина дифракции является дифракционным изображением источника света. Этот вид дифракции рассчитывают, используя аналитические методы.

Распределение интенсивности в дифракционной картине определяется квадратом модуля $Ф(x,y).$ Для дифракции Фраунгофера имеем:

Формула (2) служит для вычисления относительных величин интенсивностей в картине дифракции.

Особенностями дальней зоны дифракции являются:

Интенсивность исходной световой волны много больше, чем интенсивность света на оси пучка. Интенсивность света на оси пучка уменьшается в зависимости от расстояния до источника (она обратно пропорциональна квадрату расстояния).
Световой пучок, по мере распространения от источника, расширяется. В границах отверстия размещается только одна малая центральная часть зоны Френеля номер один.

Рассмотрим круглое отверстие и точечный источник света, который расположен на его оси (рис. 1).

Рисунок 1.

Допустим, что точка наблюдения находится также на оси. В том случае, если в отверстии укладывается часть первой зоны Френеля, то такая дифракция является фраунгоферовой. В данном случае все колебания в плоскости отверстия происходят и попадают в точку наблюдения в одинаковых фазах. При смещении точки наблюдения от оси, возникают разности фаз между вторичными волнами, которые попадают в точку наблюдения от разных точек отверстия, что вызывает появление дифракционных колец. Если отверстие заменяется непрозрачным экраном, то данный случай так же отнесем к дифракции Фраунгофера. В том случае, если в отверстии или экране (для точки наблюдения на оси системы) укладывается существенная часть первой зоны или несколько зон Френеля, то дифракцию называют френелевой.

Вообще говоря, между фраунгоферовой и френелевой дифракциями нет принципиального различия и резкой границы.

Характер дифракции можно определять следующими критериями:

Рисунок 2.

где $l$ — расстояние от препятствия до экрана, $b$ — ширина щели (диаметр/радиус). Параметр $p$ для точки находящейся напротив середины щели можно связать с числом зон Френеля, открываемых щелью ($m$):

Пример 1

Задание: Объясните, как распределяется интенсивность в ближней зоне дифракции, как она распределяется в дальней зоне, если рассматривать дифракцию от щели?

Решение:

В ближней зоне дифракции, когда щель открывает большое количество зон Френеля ($m\gg 1$) на экране получают равномерное освещение изображения щели. Только у границ геометрической тени имеются почти незаметные узкие полосы максимумов и минимумов. При малых расстояниях от экрана до щели изображение соответствует законам геометрической оптики. Если расстояние увеличивать, то получим сначала дифракционную картину Френеля, которая перейдет в картину дифракции Фраунгофера. Такую последовательность изменений можно получать, если уменьшать ширину щели при неизменном расстоянии. В случае $m\sim 1$, на экране получается изображение щели, по краям у которой, отчетливо видны светлые и темные полосы.

Если щель открывает малую часть центральной зоны Френеля ($m\ll 1$), то наблюдается дифракция в дальней зоне. Распределение интенсивности можно изобразить кривой (рис.3).

Рисунок 3.

Пример 2

Задание: В какой зоне рассматривается дифракция, если параллельный пучок света имеющий длину волны $\lambda =0,6 мкм$ падает перпендикулярно на круглое отверстие диаметр которого $d=1 мм$. При этом образуется картина дифракции на экране, который расположен на расстоянии $l=50 см$.

Решение:

Для ответа на вопрос задачи следует вычислить параметр

Переведем данные в систему СИ:

Проведем расчет, используя формулу (2.1):

Согласно критерию:

Рисунок 4.

В данном случае имеют дело с дифракцией Френеля.

Ответ: Ближняя зона дифракции.

Фраунгофер

Фраунгофер, наблюдая спектр Солнца при помощи сделанного им спектроскопа с дифракционной решеткой, обратил внимание на то, что сплошной спектр Солнца содержит значительное число черных линий. Линии эти, получившие название фраунгоферовых, не имели удовлетворительного объяснения вплоть до открытия закона Кирхгофа.
. Фраунгофер ( 1821 — 1822 гг.) рассмотрел несколько иной тип явлений.

Фраунгофер ( 1821 — 1822 гг.) рассмотрел несколько иной тип явлений.

Фраунгофер, Йозеф ( 1787 — 1826) — немецкий физик и оптик. Впервые обнаружил многочисленные линии поглощения в солнечном спектре, названные впоследствии его именем.

Спектр испускания ( а и спектр поглощения ( б пара натрия ( схематическое изображение. имеет цветной дубликат ( форзац.| Солнечный спектр с фраунгоферовыми линиями поглощения.

Фраунгофер, наблюдая в 1817 г

спектр Солнца при помощи сделанного им спектроскопа с дифракционной решеткой, обратил внимание на то, что сплошной спектр Солнца содержит значительное число черных линий.
. Фраунгофера; в противном случае имеет место дифракция Френеля.

Фраунгофера; в противном случае имеет место дифракция Френеля.

Фраунгофера На щелях, незначительно различающихся по ширине.

Число состояний в сверхпроводящей микроволновой полости в форме четверти биллиарда типа стадион. При построении графика было произведено вычитание монотонной составляющей, определяемой по формуле Вейля. Осцилляции отражают вклад от неизолированных орбит.

Фраунгофера и Кирхгофа посвящены именно этим вопросам.

Дифракционная картина от круглого экрана. п центре геометрической тени — светлое пятно ( т, н. пятно Пуассона.| Дифракция плоского волнового фронта на полуплоскости. а — графическое распределение интенсивности 1 б — дифракционная картина.

Фраунгофера наблюдается в случае, если размер отверстия значительно меньше зоны Френеля.

Фраунгофера на системе из большого числа одинаковых параллельных щелей, находящихся на равных расстояниях друг от друга. Так устроена простейшая дифракционная решетка, впервые изготовленная в 1786 г. астрономом Риттенгаузом в виде натянутых на рамку параллельных тонких проволок. Начиная с Фраунгофера, выполнившего в 1821 г. первые исследования с помощью дифракционного спектроскопа, решетки изготовляют нанесением штрихов на поверхность стеклянной или зеркальной металлической пластинки.

Фраунгофера; оно должно быть наложено, если освещение отверстия приближается к полностью когерентному.

Фраунгофера, полученная из формулы Кирхгофа или выведенная на основании теории рассеяния, описывается интегралом фурье-преобразования. Например, чтобы получить двумерную форму уравнения (2.156), в формуле (1.37) следует подставить и / / А, и т / К. Таким образом, можно описать амплитуду, получающуюся при дифракции, с помощью распределения в пространстве Фурье, которое, как мы увидим дальше, часто называют обратным пространством.

Фраунгофера ( ФРГ) предлагают использовать горизонтально поляризованные поперечные ( SH) волны, которые не трансформируются в продольные. В этом институте разработаны ЭМА-преобразова-тели, излучающие и принимающие такие волны, но стоят они довольно дорого.

Назначение и возможности комплекса «Спектроскан»

Назначение комплекса «Спектроскан» — качественное и количественное определение ряда химических таблицы Менделеева в различных по агрегатному состоянию средах – твердых (как компактных, так и сыпучих), жидких и газообразных. Круг определяемых элементов различен для разных модификаций прибора «Спектроскан»: от одного элемента – серы S для спектрометра «Спектроскан S» до группы элементов от натрия Na до урана U для спектрометра «Спектроскан Макс GV»

«Спектроскан» – сложный по устройству, но простой в обращении, надежный, удобный и высокопроизводительный прибор, не имеющий аналогов в мире.

«Спектроскан» способен обеспечить решение очень широкого круга аналитических задач в различных областях:
Металлургия, горная промышленность и золотодобыча, нефтехимия, стекольная и цементная промышленность, экология, сельское хозяйство, пищевая промышленность, энергетика, машиностроение, транспорт авиационный, железнодорожный, морской и трубопроводный, переработка редких и драгоценных металлов, ювелирная промышленность, экспертиза и другие.

«Спектроскан» прост и надежен в работе. Для удобства пользователя приборов «Спектроскан» разработаны и аттестованы специализированные методики анализа различных объектов. Методики анализа позволяют получить наилучшие результаты по части пределов обнаружения, воспроизводимости и точности результатов анализа и не требуют высокой квалификации оператора.

Однако понимание устройства спектрометра «Спектроскан» и принципа его действия позволит Вам более эффективно его использовать и избежать многих ошибок при работе со спектрометром «Спектроскан».