Теория редукции к идеальному спектральному прибору

• Автор: Раутиан, С. Г.
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1957
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с.

Вопроси, разбираемые в настоящей диссертации, являются частью обширного цикла работ, ведущихся в Оптической лаборатории Физического института им.П.Е.Лебедева АН СССР, по изучению колебательных спектров молекул методами комбинационного рассеяния света и инфракрасного поглощения. Исследования в втой области молекулярной спектроскопии сопряжены с значительными трудностями. В случае комбинационного рассеяния света сложность эксперимента обусловливается чрезвычайно малой величиной коэффициента рассения. В инфракрасной области спектра основные трудности связаны с низкой пороговой чувствительностью применяющихся в настоящее время тепловых приемников'Света, а также - с малой яркостью источников радиации в инфракрасной области.
Малая величина регистрируемых потоков радиации приводит к необходимости использовать светосильные спектральные аппараты, что, в свою очередь, как правило связано с увеличением систематических искажений, вносимых прибором в исследуемое распределение энергии по спектру. Подчас эти искажения настолько значительны, что возникают известные трудности при интепре-тации и практическом приложении результатов измерений. Характерным примером в этом отношении является проблема отступлений от обобщенного закона Бугера-Ламберта-Бера. Известно, что Физические причины нарушения этого закона связаны с взаимодействием молекул вещества, изменением этого взаимодействия молекул с изменением температуры, плотности и других внешних условий. Наряду с этимифизическишпричинами,нарушения закона
Бугера-Ламберта-Бера могут обуславливаться упомянутыми аппаратурными искажениями. Следовательно, систематическое исследование физических причин, имеющее важнейшее значение для теории конденсированного состояния, равно как и для обоснования методов анализа по спектрам поглощения, требует полного устранения влияния аппаратуры. Аналогичное положение имеет место при изучении междумолекулярннх взаимодействий по спектрам комбинационного рассеяния. Здесь тонкие эффекты, связанные с изменением окружения молекулы, с чрезвычайным трудом поддаются наблюдению в результате максирующего действия аппаратурных искажений.
Таким образом, при использовании результатов спектроскопических измерений для решения как теоретических, так и многих аналитических задач Фундаментальной проблемой является устранение или учет систематических аппаратурных искажений. Несмотря на сравнительно длительную историю этой проблемы, которую можно рассматривать как главу общей теории реальных оптических приборов, в ней имеется много вопросов, которые требуют детального анализа. Кроме частных, но практически важных вопросов, связанных с расчетом аппаратных Функций спектральных приборов, выяснения роли способа освещения щели, разработки методов вмивния поправок на аппаратурные искажения и т.п., в настоящее время не решены даже некоторые вопросы принципиального значения.
Мы, прежде всего, имеем в виду проблему единственности приведения экспериментальных результатов к идеальному прибору. По этому вопросу в литературе имеются самые противоречивые высказывания. Далее не существует регулярного метода выбора

наиболее эффективного способа внесения поправок. Наконец, до последнего времени в литературе идет обсуждение вопроса о предельных характеристиках оптического прибора: должны ли они включать в себя характеристики приемника света и ошибок измерений, или же возможности оптического прибора как инструмента исследования ограничены свойствами самой оптической системы.
В соответствии с описанным положением определился круг вопросов, рассмотренных в настоящей работе, которая, как говорилось выше, выполнена в связи с основным направлением молекулярной спектроскопии, разрабатываемым в Оптической лаборатории ФИАН. Кроме анализа общих вопросов, упомянутых выше, рассмотрены некоторые конкретные задачи спектроскопии комбинационного рассеяния света и инфракрасного поглощения. Более подробную характеристику материала мы сочли целесообразным отнести в §3 Главы 1.
Настоящая работа была выполнена под руководством академика Григория Самуиловича Лавдсберга, который уделял много внимания проблеме получения спектроскопических данных, свободных от влияний аппаратуры.
Невозможно переоценить значение той помощи, которую оказали автору советы Григория Самуиловича и по конкретным вопросам работы и в отношении общего развития.
Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность В,И.Малышеву за постоянное внимание к работе и многочисленные советы.
Опираясь на это свойство Y^ь,r,c') и имея гра :"ИКИ
рис,5, можно решить важный вопрос о вьборе апертуры выходного конденсора. Так, если предполагается работать с ь*.2ъ0 и желательно, чтобы конденсор направлял на приемник не менее 95% выходящей из монохроматора радиации, то необходимо брать с1 = 2,
§ 3. Распределение освещенности в без аберрационном изображении линейного источника света.
1, В настоящем параграфе мы рассмотрим распределение ос-вепряности в изображении бесконечно узкой щели. При этом мы будем предполагать, что изображение щели вообще говоря наклонено относительно краев апертурной диафрагмы, а также искривлено. Кроме того, мы будем считать, что оптическая система безаберрационна,
Если распределение освещенности в изображении точки
зависит только от , т.е. радиально симметрии
но*, как в случае ди 'фракции на круглом отверстии, то совершенно ясно, что распределение освещенности вдоль направления, перпендикулярного направлению щшШ геометрического изображеЕЙяГ~нб зависит от ориентации щели. Для прямоугольного отверстия такая симметрия отсутствует, и картина зависит от # того, как расположена щель относительно апертурной диафрагмы. Пусть края диафрагмы длины “Д и Н расположены параллельно осям Ох и Оу соответственно. Тогда, как известно,
щели

(2.23)