P1100160

W' zakresie pramieniawtmia renty tnowsk tego źródłem Jest lampa rentgenowska, Ostatnio do tego celu coraz częściej są stosowane źródła promieniotwórcze. Lampa rentgenowska (rys. 15.2) ma dwie elektrody, między którymi jest utrzymywana duża różnica potencjałów, rzędu dziesiątków tysięcy woltów. Elektrony z katody (rozżarzone włókno wolframowe) dążą Jako ujemnie naładowane do elektrody dodatniej (anty kat ody) i jednym z wyników lego zderzeniu jest wysyłanie promieniowania rentgenowskiego. Antykatodą jest zwykle cienka płytka z metalu, którego chnrak-

Ry*. 15.2. Schemat lampy rentgenowskiej J — unocLi. 2 — antykcitoda, i — katoda, 4 — włókno wolframowe, 5 — okienko

terystyczn© promieniowanie trzeba otrzymać. Anty katoda w wyniku zderzeń elektronów silnie się nagrzewa, dlatego musi być intensywnie chłodzona. Promienie wychodzą z lampy zwykle dwoma albo czterema okienkami wykonanymi z materiału przepuszczającego promieniowanie rentgenowskie (folia z berylu).

W ostatnim czasie jako bardzo intensywne źródło promieniowania monochromatycznego do wzbudzenia widm Ramanowskich lub emisyjnych stosuje się laser. Laser jest to urządzenie wzmacniające światło przy pomocy tzw. stymulowanej emisji promieniowania (ang. lighł amplification by stimulated cmission of radiation). Na przykład laser rubinowy po absorpcji promieniowania o szerokim zakresie spektralnym jest zdolny skoncentrować to promieniowanie do bardzo wąskiej linii emisyjnej trójwartościowego chromu — 694.3 nm. Takie promieniowanie jest bardzo intensywne, równoległe i ekstremalnie spójne, z bardzo małą połówkową szerokością (< 10"* nm).

153. MONOCIIROMATYZACJA PROMIENIOWANIA W większości pomiarów optycznych trzeba stosować promieniowanie monochromatyczne. Pomimo, że z poi {chromatycznych źródeł nie można uzyskać czysto monochromatycznego promieniowania, to jednak za pomocą odpowiedniego urządzenia można wydzielić spektralny przedział, który jest w przybliżeniu promieniowaniem monochromatycznym. Do monochrornatyzacji zależnie od pożądanego stopnia monochromatyczności stosuje się filtry, pryzmaty i siatki dyfrakcyjne.

15.3.1. FHtry

Filtr)’ należą do najprostszych urządzeń do otrzymywania promieniowania monochromatycznego. Każdy filtr świetlny można charakteryzować długością fali w maksimum transmitancji (;_to,) i transmitancją (T) w danym maksimum, wyrażoną wartością % T; dla wyrażenia selektywności filtrów stosuje się jeszcze tzw. połówkową szerokość. Jest to przedział długości fal (AA) odpowiadający połówkowej wartości przepuszczalności filtru w maksimum jego przepuszczalności (ryt, 15 3),

Do prostszych pomiarów stosuje się filtry szklane, wykonane np. z różnych szkieł barwnych. Wartość połówkowej szerokości szklanych filtrów uynmi w przybliżeniu 100 nm.

Znacznie mniejszą połówkową szerokość (5-10 nm) mają filtry interferencyjne. Interferencyjny filtr jest to w zasadzie przezroczysta, płaskorównolcgła warstwa z materiału o małym współczynniku załamania i z dobrymi własnościami odbicia jej granicznych płaszczyzn. Filtr interferencyjny stanowi cienka przezroczysta warstwa dielektryczna pokryła z obu stron półprzepuszczalnym zwierciadłem metalowym. Całość jest rozpylona próżniowo na płytkę szklaną. Z drugiej strony jest również chroniona szklaną płytką, z reguły barwnym filtrem.

Rys. 15.3. Połówkowa szerokość filtru świetlnego Rys. 15.4. Interferencja światła na cień-P_t - szerokość połówkowa    kiej warstwie

W filtrach interferencyjnych, które są stosowane najczęściej, między promieniem przechodzącym przez płytkę n promieniem, który się raz odbił od wewnętrznej płytki, powstaje różnica drogi (rys. 15.4)

A * n(BC+ĆD)-BE » 2udcos*    (15.4)

czyli    <------—-----^

A ■ 2 ad    (1*5)

dla przypadku prostopadłego kierunku promieni (cos c «= ł)

gdzie: n - współczynnik załamania płytki, d-jej grubość, s - kąt padania lub

odbiciu od półprzepuszcznlnej warstwy.