25A Instrument Components 691Unless

25A Instrument Components 691
Unless otherwise noted, all content on this page is © Cengage Learning.
instruments used prisms for this purpose as seen in Figure 25-6b. By rotating the
grating, different wavelengths can be made to pass through an exit slit. The output
wavelength of a monochromator is thus continuously variable over a considerable
spectral range. The wavelength range passed by a monochromator, called the
spectral bandpass or effective bandwidth, can be less than 1 nm for moderately
expensive instruments to greater than 20 nm for inexpensive systems. Because of
the ease with which the wavelength can be changed with a monochromator-based
instrument, these systems are widely used for spectral scanning applications
as well as applications requiring a fixed wavelength. With an instrument containing a
spectrograph, the sample and wavelength selector are reversed from the configuration
shown in Figure 25-1a. Like the monochromator, the spectrograph contains a
diffraction grating to disperse the spectrum. However, the spectrograph has no exit
slit, so the dispersed spectrum impinges on a multiwavelength detector. Still other instruments
used for emission spectroscopy contain a device called a polychromator,
which contains multiple exit slits and multiple detectors. This arrangement allows
many discrete wavelengths to be measured simultaneously.
Figure 25-6a shows the design of a typical grating monochromator. Radiation
from a source enters the monochromator via a narrow rectangular opening or slit.
The radiation is then collimated by a concave mirror, which produces a parallel beam
that strikes the surface of a reflection grating. Angular dispersion results from diffraction,
which occurs at the reflective surface. To illustrate, the radiation entering the
monochromator is shown as consisting of just two wavelengths, l1 and l2, where l1
is longer than l2. The pathway of the longer wavelength radiation after it is reflected
from the grating is shown by the dashed lines; the solid lines show the path of the
shorter wavelength. Note that the shorter wavelength radiation l2 is reflected off
the grating at a sharper angle than is l1. That is, angular dispersion of the radiation
takes place at the grating surface. The two wavelengths are focused by another
concave mirror onto the focal plane of the monochromator, where they appear as
two images of the entrance slit, one for l1 and the other as l2. By rotating the grating
either one of these images can be focused on the exit slit. If a detector is located
at the exit slit of the monochromator in Figure 25-6a and the grating is rotated so
that one of the lines shown (say, l1) is scanned across the slit from l1 2 dl to l1 1
dl (where dl is a small wavelength difference), the output of the detector takes
the shape shown in Figure 25-7.3 The effective bandwidth of the monochromator,
which is defined in the figure, depends on the size and quality of the dispersing element,
the slit widths, and the focal length of the monochromator. A high-quality
monochromator will exhibit an effective bandwidth of a few tenths of a nanometer
or less in the ultraviolet/visible region. The effective bandwidth of a monochromator
that is satisfactory for most quantitative applications is from about 1 to 20 nm.
Many monochromators are equipped with adjustable slits to permit some control
over the bandwidth. A narrow slit decreases the effective bandwidth but also diminishes
the power of the emergent beam. Therefore, the minimum practical bandwidth
may be limited by the sensitivity of the detector. For qualitative analysis, narrow slits
and minimum effective bandwidths are required if a spectrum is made up of narrow
peaks. For quantitative work, on the other hand, wider slits permit operation of the
detector system at lower amplification, which in turn provides greater reproducibility
of response.
A spectrograph is a device that
uses a grating to disperse a spectrum.
It contains an entrance slit to define
the area of the source to be viewed.
A large opening at its exit allows
a range of wavelengths to strike a
multiwavelength detector. A monochromator
is a device that contains
an entrance slit and an exit slit. The
exit slit is used to isolate a small band
of wavelengths. One band at a time is
isolated and different bands can
be transmitted sequentially by
rotating the grating. A polychromator
contains multiple exit slits so that
several wavelength bands can be
isolated simultaneously.
The effective bandwidth of a
wavelength selector is the width of
the band of radiation in wavelength
units at half-peak height.
Figure 25-7 Exit slit output as
monochromator is scanned from
l1 2 Dl to l1 1 Dl.
1/2 h
Monochromator
wavelength setting
Radiant power
h
Effective
bandwidth
l1 2 dl l1 l1 1 dl
3The slit function itself is approximately triangular. Various instrumental factors combine to produce
the shape shown in Figure 25-7.
Copyright 2013 Cengage Learning. All Rights Reserved. May not be copied, scanned, or duplicated, in whole or in part. Due to electronic rights, some third party content may be suppressed from the eBook and/or eChapter(s). Editorial review has
deemed that any suppressed content does not materially affect the overall learning experience. Cengage Learning reserves the right to remove additional content at any time if subsequent rights restrictions require it.

Kết quả (Việt) 1:

Thành phần công cụ 25A 691Thông thường, tất cả nội dung trên Trang này là © Cengage học tập.dụng cụ lăng kính sử dụng cho mục đích này như đã thấy trong hình 25-6b. Bằng cách luân phiên cácbước sóng song cửa, lưới, khác nhau có thể được thực hiện để đi qua một khe lối ra. Đầu raCác bước sóng của một monochromator là do đó liên tục biến hơn đáng kể mộtphạm vi quang phổ. Dãy bước sóng thông qua một monochromator, gọi là cácquang phổ bandpass hoặc băng thông hiệu quả, có thể là ít hơn 1 nm cho vừa phảiCác dụng cụ đắt tiền để lớn hơn 20 nm cho hệ thống không tốn kém. Vìsự dễ dàng mà các bước sóng có thể được thay đổi với một monochromator dựanhạc cụ, các hệ thống này là rộng rãi được sử dụng cho các ứng dụng quét quang phổcũng như các ứng dụng đòi hỏi phải có một bước sóng cố định. Với một thiết bị có mộtchọn hoàn, các mẫu và bước sóng được đảo ngược từ các cấu hìnhHiển thị trong hình 25-1a. Giống như monochromator, hoàn chứa mộtdiffraction grating để giải tán quang phổ. Tuy nhiên, hoàn đã thoát khỏi khôngkhe, do đó, quang phổ phân tán impinges trên một máy dò multiwavelength. Vẫn còn các nhạc cụ khácđược sử dụng cho phát xạ phổ chứa một thiết bị gọi là một polychromator,mà có chứa nhiều thoát khe hở và nhiều thiết bị dò. Sự sắp xếp này cho phépnhiều bước sóng rời rạc đo đạc cùng một lúc.Hình 25-6a cho thấy thiết kế của một điển hình grating monochromator. Bức xạtừ một nguồn vào monochromator thông qua một hẹp hình chữ nhật mở hoặc khe.Sự phân tỏa ra sau đó collimated bởi một gương lõm, trong đó sản xuất một chùm tia song songmà cuộc đình công bề mặt sàn lưới phản ánh một. Góc phân tán kết quả từ nhiễu xạ,mà xảy ra tại bề mặt phản chiếu. Để minh họa, bức xạ vào cácmonochromator sẽ được hiển thị như là bao gồm chỉ có hai bước sóng, l1 và l2, nơi l1là dài hơn l2. Con đường của bức xạ bước sóng dài sau khi nó được phản ánhtừ Tấm lưới trải sẽ được hiển thị bởi các đường tiêu tan; những dòng rắn Hiển thị đường dẫn của cácbước sóng ngắn hơn. Lưu ý rằng bước sóng ngắn hơn bức xạ l2 được thể hiện rasàn lưới ở một góc độ sắc nét hơn hơn là l1. Có nghĩa là, phân tán góc của bức xạdiễn ra trên bề mặt sàn lưới. Hai bước sóng được tập trung của người khácgương lõm vào mặt phẳng trung tâm của monochromator, nơi họ xuất hiện dưới dạnghai hình ảnh của lối vào khe, một cho l1 và khác như l2. Bằng cách luân phiên sàn lướihoặc là một trong những hình ảnh có thể được tập trung vào các khe thoát. Nếu một máy dò nằmở lối ra khe của monochromator trong hình 25-6a và tấm lưới trải xoay vì vậylà một trong những dòng Hiển thị (nói, l1) quét qua các khe từ l1 2 dl để l1 1DL (nơi dl là một sự khác biệt nhỏ bước sóng), đầu ra của máy dò diễnhình dạng hiển thị trong hình 25-7.3 băng thông hiệu quả của monochromator,đó định nghĩa trong hình, phụ thuộc vào kích thước và chất lượng của các yếu tố phân tán,độ rộng khe, và độ dài tiêu cự của monochromator. Một chất lượng caomonochromator sẽ triển lãm một băng thông hiệu quả của một vài phần mười của một nanomethoặc ít hơn trong vùng cực tím/có thể nhìn thấy. Băng thông hiệu quả của một monochromatorđó là thỏa đáng cho hầu hết các ứng dụng định lượng là khoảng 1-20 nm.Nhiều monochromators được trang bị với điều chỉnh khe hở cho phép một số kiểm soáttrên băng thông. Một khe hẹp giảm băng thông hiệu quả nhưng cũng làm giảmsức mạnh của các chùm tia gỗ. Do đó, tối thiểu băng thông thực tếcó thể bị giới hạn bởi sự nhạy cảm của các máy dò. Để phân tích tính, thu hẹp khe hởvà băng thông hiệu quả tối thiểu là bắt buộc nếu một phổ được tạo thành từ hẹpđỉnh núi. Cho công việc định lượng, mặt khác, các khe hở rộng hơn cho phép hoạt động của cácHệ thống phát hiện tại thấp khuếch đại, mà lần lượt cung cấp lớn hơn reproducibilitycủa phản ứng.Một hoàn là một thiết bị màsử dụng một tấm lưới trải để giải tán một phổ.Nó có một lối vào khe để xác địnhkhu vực nguồn gốc sẽ được xem.Một mở rộng lớn ở lối ra của nó cho phépmột loạt các bước sóng để tấn công mộtmultiwavelength phát hiện. Một monochromatorlà một thiết bị có chứamột khe lối vào và lối ra một khe. Cáclối ra khe được sử dụng để cô lập một ban nhạc nhỏcủa bước sóng. Một trong những ban nhạc tại một thời điểm làBan nhạc bị cô lập và khác nhau có thểđược truyền qua tuần tựLuân phiên Tấm lưới trải. Một polychromatorcó nhiều lối ra khe hở đểmột số bước sóng ban nhạc có thểbị cô lập cùng một lúc.Băng thông hiệu quả của mộtbước sóng chọn là chiều rộng củaBan nhạc của bức xạ ở bước sóngđơn vị ở nửa-đỉnh cao.Lối ra con số 25-7 đã cắt đầu ra như làmonochromator quét từL1 2 Dl để l1 1 Dl.1/2 hMonochromatorcài đặt bước sóngBức xạ điệnhHiệu quảbăng thôngL1 2 dl l1 l1 1 dl3The cắt chức năng chính nó là khoảng hình tam giác. Kết hợp các yếu tố công cụ khác nhau để sản xuấthình dạng hiển thị trong hình 25-7.Bản quyền năm 2013 Cengage học tập. All Rights Reserved. Có thể không được sao chép, quét, hoặc trùng lặp, toàn bộ hoặc một phần. Do quyền điện tử, một số nội dung bên thứ ba có thể được bị đàn áp từ eBook và/hoặc eChapter(s). Biên tập review đãcoi là rằng bất kỳ nội dung bị đàn áp không vật chất ảnh hưởng đến tổng thể kinh nghiệm học tập. Cengage học tập có quyền loại bỏ nội dung bổ sung bất kỳ lúc nào nếu tiếp theo quyền hạn chế yêu cầu nó.

Kết quả (Việt) 2:

25A Instrument Components 691
Trừ khi có ghi chú khác, tất cả các nội dung trên trang này được Cengage Learning ©.
dụng cụ sử dụng lăng kính cho mục đích này như đã thấy trong hình 25-6b. Bằng cách quay
lưới, các bước sóng khác nhau có thể được thực hiện để đi qua một khe thoát. Các đầu ra
của bước sóng đơn sắc là như vậy, liên tục thay đổi theo một đáng kể
phạm vi quang phổ. Phạm vi bước sóng thông qua một đơn sắc, được gọi là
quang phổ bandpass hoặc băng thông hiệu quả, có thể ít hơn 1 nm cho vừa
cụ đắt tiền để lớn hơn 20 nm cho các hệ thống rẻ tiền. Vì
sự dễ dàng mà các bước sóng có thể được thay đổi với một đơn sắc trên nền
nhạc cụ, các hệ thống này được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng quét quang phổ
cũng như các ứng dụng đòi hỏi phải có một bước sóng cố định. Với một dụng cụ có chứa một
máy quang phổ, các mẫu và bước sóng chọn được đảo ngược từ cấu hình
như trong hình 25-1a. Giống như đơn sắc, máy quang phổ có một
nhiễu xạ để giải tán quang phổ. Tuy nhiên, các máy quang phổ có không có lối ra
khe, do đó có ảnh hưởng tới phổ phân tán trên một máy dò nhiều bước sóng. Tuy nhiên các công cụ khác
được sử dụng cho quang phổ phát xạ chứa một thiết bị gọi là Polychromator,
trong đó có nhiều khe thoát và nhiều máy dò. Sự sắp xếp này cho phép
nhiều bước sóng rời rạc để được đo đồng thời.
Hình 25-6a lãm các thiết kế của một đơn sắc cách tử điển hình. Bức xạ
từ một nguồn đơn sắc đi vào qua một lỗ hình chữ nhật hẹp hoặc khe.
Các bức xạ này sau đó được chuẩn trực bởi gương lõm, trong đó sản xuất một chùm song song
đó chạm tới bề mặt của một sự phản ánh cách tử. Kết quả phân tán góc nhiễu xạ từ,
mà xảy ra ở bề mặt phản xạ. Để minh họa, các bức xạ xâm nhập vào
đơn sắc được hiển thị như chỉ bao gồm hai bước sóng, l1 và l2, nơi l1
dài hơn l2. Con đường của các bức xạ có bước sóng dài hơn sau khi nó được phản ánh
từ các lưới sắt được thể hiện bằng các đường đứt nét; các đường liền hiển thị đường dẫn của
bước sóng ngắn hơn. Lưu ý rằng các bức xạ l2 bước sóng ngắn hơn được phản ánh hết
các lưới ở một góc độ sắc nét hơn là l1. Đó là, sự phân tán góc của bức xạ
xảy ra ở bề mặt lưới. Hai bước sóng được tập trung bởi một
gương lõm trên mặt phẳng tiêu cự của các đơn sắc, nơi họ xuất hiện như là
hai hình ảnh của các khe cửa, một cho l1 và l2 khác. Bằng cách quay cách tử
hoặc là một trong những hình ảnh này có thể được tập trung vào các khe thoát. Nếu một máy dò nằm
ở khe thoát của các đơn sắc trong hình 25-6a và lưới sắt được quay để
mà một trong những dòng thể hiện (nói, l1) được quét qua các khe từ l1 2 dl đến L1 1
dl (nơi dl là một sự khác biệt nhỏ bước sóng), đầu ra của máy phát hiện có
hình dạng hiển thị trong hình 25-7,3 băng thông hiệu quả của các đơn sắc,
được định nghĩa trong hình, phụ thuộc vào kích thước và chất lượng của các nguyên tố phân tán,
độ rộng khe, và chiều dài tiêu cự của các đơn sắc. A-chất lượng cao
đơn sắc sẽ triển lãm một băng thông hiệu quả của một vài phần mười của một nanomet
hoặc ít hơn trong các tia cực tím / vùng nhìn thấy được. Băng thông hiệu quả của một đơn sắc
đó là thỏa đáng đối với hầu hết các ứng dụng định lượng là từ khoảng 1-20 nm.
Nhiều đơn sắc được trang bị khe hở có thể điều chỉnh để cho phép một số kiểm soát
trên băng thông. Một khe hẹp làm giảm băng thông hiệu quả mà còn làm giảm
sức mạnh của các tia ló ra. Do đó, băng thông thực tế tối thiểu
có thể bị giới hạn bởi độ nhạy của máy dò. Đối với phân tích định tính, khe hẹp
và băng thông hiệu quả tối thiểu được yêu cầu nếu một quang phổ được tạo thành hẹp
đỉnh. Đối với công việc định lượng, mặt khác, khe hở rộng hơn cho phép hoạt động của các
hệ thống phát hiện tại khuếch đại thấp hơn, từ đó tạo khả năng tái lớn
của phản ứng.
Một máy quang phổ là một thiết bị
sử dụng một cách tử để giải tán một quang phổ.
Nó chứa một khe lối vào định nghĩa các
khu vực của các nguồn để được xem.
Một mở lớn ở lối ra của nó cho phép
một loạt các bước sóng để tấn công một
máy phát hiện nhiều bước sóng. Một đơn sắc
là một thiết bị có chứa
một khe lối vào và một khe thoát. Các
khe thoát được sử dụng để cô lập một ban nhạc nhỏ
của bước sóng. Một ban nhạc tại một thời điểm được
phân lập và ban nhạc khác nhau có thể
được truyền tuần tự bằng cách
xoay lưới sắt. Một Polychromator
chứa nhiều khe thoát để
nhiều dải bước sóng có thể được
phân lập cùng một lúc.
Các băng thông hiệu quả của một
selector bước sóng là chiều rộng của
các ban nhạc của bức xạ bước sóng
đơn vị ở độ cao nửa giờ cao điểm.
Hình 25-7 Thoát ra khe như
đơn sắc là quét từ
l1 2 Dl L1 1 Dl.
1/2 h
đơn sắc
có bước sóng đặt
điện Radiant
h
hiệu quả
băng thông
l1 2 dl l1 l1 1 dl
3The khe chức năng chính nó là xấp xỉ hình tam giác. Yếu tố cơ bản khác nhau kết hợp để tạo ra
các hình dạng hiển thị trong hình 25-7.
Copyright 2013 Cengage Learning. Tất cả các quyền. Có thể không được sao chép, scan, hoặc trùng lặp, toàn bộ hoặc một phần. Do quyền điện tử, một số nội dung của bên thứ ba có thể bị ức chế từ các eBook và / hoặc eChapter (s). Xem xét biên tập đã
coi như bất kỳ nội dung bí mật không vật chất ảnh hưởng đến kinh nghiệm học tập toàn diện. Cengage Learning có quyền loại bỏ nội dung bổ sung bất cứ lúc nào nếu hạn chế quyền tiếp theo yêu cầu nó.