Определение длин волн спектральных линий

Чтобы выполнить спектральный анализ проб, необходимо найти длины волн спектральных линий их спектров, т. е. расшифровать спектр. Для расшифровки спектров проб рядом с ними фотографируют спектры железа. Чтобы не произошло сдвигов спектров относительно друг друга, нельзя передвигать кассету при съемке: каждый следующий спектр следует снимать с помощью ступенчатой диафрагмы. Длины волн линий железа определены достаточно точно, их можно рассчитать относительно длины волн линий исследуемых спектров. Длины волн линий железа указаны в специальных атласах. Для рассмотрения спектрограмм применяются спектропроекторы и измерительные микроскопы. Наиболее распространен спектропроектор ПС-18. Свет от лампы накаливания поворотной призмы, закрепленной в специальной головке, направляется на предметный столик. Объективом спектр фокусируется на экран. Предметный столик можно перемещать рукоятками в двух взаимно перпендикулярных направлениях и выводить изображение необходимого участка спектра на экран спектропроектора. Спектропроектор дает 20-кратное увеличение. Специально выпускаемые атласы спектральных линий имеют такое же увеличение.

Прежде чем приступить к измерению длин волн неизвестных линий, следует тщательно ознакомиться со спектром железа. После изучения спектра железа приступают к определению длин волн линий в спектрах исследуемых проб. При этом можно воспользоваться шкалой длин волн, имеющейся в атласах. Иногда для измерения длин волн спектральных линий пользуются методом интерполирования. Для более точного определения длины волны в небольших спектральных интервалах можно пользоваться линейной интерполяцией. При этом пользуются спектром элемента, для которого точно измерены нормали — длины волн ряда спектральных линий. Этот спектр фотографируется рядом с исследуемым спектром. Обычно, как уже отмечалось, в качестве стандарта используют спектр железа, в котором имеется достаточно большое число таких «нормалей». В случае линейной интерполяции поступают следующим образом (рис. 4.11). Пусть на спектре железа для некоторых двух спектральных линий определены соответствующие им длины волн и . Очевидно, что линиям исследуемого спектра, оказавшимся в интервале , будут соответствовать длины волн из этого интервала. Т. е. длины волн , ,..., находятся между и . Измерив каким-либо способом (при помощи измерительного микроскопа, линейки и т. п.) расстояние l между и , а также , ,..., между и , и ,..., и соответственно можно найти неизвестные длины волн:

,

,

...........................

.

В этих формулах коэффициенты при , ,..., являются средней линейной дисперсией на участке спектральных линий и .

Такой способ вычисления длины волны вполне пригоден для приборов с дифракционными решетками. Для призменных приборов этот способ можно применять, если интервал не превышает 2 нм.