Описание
Комплекс аппаратуры, выполняющий эти операции, называется Фурье-спектрометром (ФС). В него, как правило, кроме двухлучевого интерферометра входят осветитель, детектор излучения, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь и ЭВМ.
Интерферометр содержит два взаимно перпендикулярных зеркала — неподвижное и подвижное, и полупрозрачную светоделительную пластину, расположенную в месте пересечения падающих пучков излучения и пучков, отраженных от обоих зеркал. Пучок излучения от источника, попадая на пластину, разделяется на два. Один из них направляется на неподвижное зеркало, второй — на подвижное зеркало; затем оба пучка, отразившись от зеркал, выходят через светоделитель из интерферометра в одном и том же направлении. Далее излучение фокусируется на образце и поступает на детектор излучения. Два пучка отличаются друг от друга оптической разностью хода, величина которой меняется в зависимости от положения подвижного зеркала. В результате интерференции пучков интенсивность результирующего светового потока периодически меняется (модулируется). Частота модуляции зависит от частоты падающего излучения и смещения подвижного зеркала.
Будучи значительно сложнее обычных спектрометров, Фурье-спектрометры обладают рядом преимуществ над другими спектральными приборами.
1. С помощью ФС можно регистрировать одновременно весь спектр. Благодаря тому, что в интерферометре допустимо входное отверстие больших размеров, чем щель спектральных приборов с диспергирующим элементом такого же разрешения, Фурье-спектрометры по сравнению с ними имеют выигрыш в светосиле, что позволяет:
- уменьшить время регистрации спектров;
- увеличить отношение сигнал–шум;
- повысить разрешение;
- уменьшить габариты прибора.
2. ФС выигрывают в точности отсчета длины волны, поскольку в дифракционных приборах длину волны можно определить только косвенно, а интерферограмма Фурье-спектрометра позволяет измерить длину волны напрямую.
Чаще всего ФС применяются в тех исследованиях, где другие методы малоэффективны или неприменимы, например. В частности, наибольшее распространение получили ИК-Фурье спектрометры, предназначенные для быстрого получения колебательных спектров в ИК-области излучения.Авторы
- Вересов Александр Генрихович
- Лурье Сергей Леонидович
Источники
- Фурье-спектроскопия // Википедия, свободная энциклопедия. — http://ru.wikipedia.org/wiki/Фурье-спектроскопия (дата обращения: 14.10.2009).
- Фурье спектроскопия // Физический энциклопедический словарь. — http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/2337/Фурье (дата обращения: 14.10.2009).