|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Светофильтр | Светофильтр (далее С) устройство, меняющее спектральный состав и энергию падающего на него оптического излучения (света). Основной характеристикой С является спектральная зависимость его пропускания коэффициента t (или оптической плотности D = —lgt), т. е. зависимость t или D от частоты (длины волны) излучения. Селективные С предназначены для отрезания (поглощения) или выделения каких-либо участков спектра. В сочетании с приемниками света эти С изменяют спектральную чувствительность приемников. Нейтральные С более или менее равномерно ослабляют поток излучения в определенной области спектра. Действие С может быть основано на любом оптическом явлении, обладающем спектральной избирательностью, — на поглощении света (абсорбционные С), отражении света (отражательные С), интерференции света (интерференционные С), дисперсии света (дисперсионные С) и пр.
Наиболее распространены стеклянные абсорбционные С, которые отличаются постоянством спектральных характеристик, устойчивостью к воздействию света и температуры, высокой оптической однородностью. промышленностью выпускается более 100 марок цветных стекол для С На рис. 1 приведены спектральные кривые пропускания некоторых из них. Используя одно, два, а иногда и три стекла и меняя их толщину, можно получать С с разнообразными спектральными свойствами. Абсорбционные С из окрашенной желатины и др. органических материалов применяются реже вследствие их низких механической прочности и термической устойчивости, а также довольно быстрого выцветания. Положительными качествами таких С являются большое разнообразие спектральных характеристик и простота изготовления. Жидкостные абсорбционные С используют сравнительно редко. К их достоинствам относится возможность изготовления в лабораторных условиях и плавное изменение характеристик С при изменении концентраций компонентов раствора. В некоторых случаях, например для выделения ультрафиолетовой области спектра, применяют газовые абсорбционные С Полупроводниковые С иногда используют в инфракрасной области спектра, где они обладают резкими границами пропускания.
Отражающие селективные и нейтральные С изготовляют нанесением металлических пленок на кварцевую или стеклянную подложку. Селективные отражающие С с различными кривыми отражения получают также, комбинируя слои разной толщины в многослойных диэлектрических зеркалах (см. Зеркало, Оптика тонких слоев).
Интерференционные С (один из них схематически изображен на рис. 2) состоят из двух полупрозрачных зеркал (например, слоев и помещенного между ними слоя диэлектрика оптической толщиной l/2, l, 3l/2 (l — длина волны в максимуме пропускания). В проходящем свете интерферируют лучи, непосредственно прошедшие через С и отраженные 2, 4, 6 и более раз от полупрозрачных слоев; в отраженном свете интерферируют лучи, отраженные 1, 3, 5 и более раз. В результате в проходящем свете остаются лучи с длиной волны, равной удвоенной толщине слоя диэлектрика, а в отраженном эти лучи отсутствуют. Кривые пропускания таких С показаны на рис. 3. Интерференционные С выделяют узкие области спектра (до 15—20 А) с меньшими потерями света, чем абсорбционные. Их недостатком является наличие значительного фона вне полос пропускания и зависимость положения этих полос от угла падения лучей света. Интерференционно - поляризационные С, в которых используется явление интерференции поляризованных лучей, могут выделять сверхузкие спектральные области (до долей ангстрема) при полном отсутствии фона. Однако такие С применяют редко, главным образом в астрофизических исследованиях, т. к. они представляют собой сложные оптические системы, очень чувствительные к температуре и другим внешним влияниям.
В дисперсионных С максимум пропускания (минимум отражения) приходится на ту длину волны l0, для которой равны преломления показатели (ПП) двух сред n1 и n2. Чем больше спектральное удаление от l0, тем больше отличаются n1 от n2 и тем меньше пропускание (см. Френеля формулы). Выделение спектрального интервала более эффективно, если вещество с ПП n1 (погруженное в среду с ПП n1) размельчить. Обычно дисперсионные С изготовляют из порошков бесцветных стекол, залитых органическими жидкостями. Изменяя ПП жидкости, изменяют l0. То же происходит при изменении температуры. Высокая температурная чувствительность приводит к необходимости термостатирования дисперсионных С, что ограничивает их использование.
С служат для выделения или устранения требуемой спектральной области в научных исследованиях, в фотометрии, спектрофотометрии, колориметрии, сочетаются почти со всеми оптическими приборами и спектральными приборами. В фотографической и кинематографической практике их применяют для уменьшения рассеяния дымкой, улучшения цветопередачи и передачи светотени, съемки в инфракрасных лучах. В светотехнике они употребляются для сигнализации, цветного освещения, изменения цветовой температуры источников света. С необходимы во всех случаях, когда нужно избежать нежелательного нагревательного действия инфракрасного излучения, фотохимических и иных действий ультрафиолетового излучения, либо ослабить или исправить спектральный состав видимого излучения (так, они являются основным элементом многих защитных очков). Без С невозможна инфракрасная, ультрафиолетовая и люминесцентная микроскопия. Эти примеры не исчерпывают чрезвычайного многообразия областей применения С
Лит.: Зайдель А. Н., Островская Г. В., Островский Ю. И., Техника и практика спектроскопии, М., 1972; Каталог цветного стекла, М., 1967; Баранов С С, Хлудов С В., Шпольский Э. В., Атлас спектров пропускания прозрачных окрашенных пленок, М. — Л., 1948; Оптические материалы для инфракрасной техники, М., 1965; Крылова Т. Н., Альбом спектральных кривых коэффициентов отражения тонких непоглощающих слоев на поверхности стекла, Л., 1956; Розенберг Г. В., Оптика тонкослойных покрытий, М., 1958; Ангерер Э., Техника физического эксперимента, пер. с нем., М., 1962; Шерклифф У., Поляризованный свет, пер. с англ., М., 1965.
Т. И. Вейнберг.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 22.12.2024 18:27:37
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
