СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ

       

область физики и техники, объединяющая разделы спектрометрии, фотометрии и метрологии и разрабатывающая системы методов и приборов для количеств. измерений спектр. коэфф. поглощения, отражения, излучения, спектр. яркости как хар-к сред, покрытий, поверхностей, излучателей. Приборы, используемые в С., наз. спектрофотометрами ((см. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ

- совокупность методов фотометрирования потоковоптич. излучения от источников излучения или после его взаимодействия собразцами в зависимости от длины волны; объединяет разделы спектрометрии, <фотометрии и метрологии. С. источников излучения наз. спектрорадиометрией;она занимается измерениями энергетич. характеристик излучения и излучателей(потока силы света, светимости, яркости, освещённости и т. п.). В узкомсмысле под С. понимают теорию и методологию измерений фотометрич. характеристикобразца, безразмерных коэф., определяемых отношением потоков: X = Ф/Ф ₀ (где Ф ₀ - поток, падающий на образец, Ф - поток, наблюдаемыйпосле взаимодействия с образцом); в зависимости от направлений освещенияи наблюдения величина X - коэф. пропускания, отражения или рассеяния. <Специфич. случай С.- метод нарушенного полного внутреннего отражения.

Значения коэф. X зависят не только от свойств измеряемого образца- оптич. постоянных ( преломления показателя п и главного показателяпоглощения ),однородности, формы и состояния поверхности, но и от длины волны и условий измерения [направлений освещения и наблюдения f, положения освещаемогоучастка на образце ( х), поляризации, темп-ры]. Поэтому один и тотже образец может иметь разные значения X в разных условиях измерений.

В прецизионной С. твёрдых материалов и покрытий для правильной интерпретациирезультатов измерений в некогерентном излучении вводится представлениео многомерной аппаратной функции измерений (АФИ). Ширина АФИ по координатам ,. соответствует спектральному ,угловому и пространственному интервалам, выделяемым в данной схеме измерений. Каждое измеренное значение . и его погрешность рассматриваются как результат операции свёртки многомерных ф-ций в данных конкретных условиях, описываемых комбинацией параметров (при известных поляризации и темп-ре) с соответствующими допусками по каждомуиз параметров. Функциональные зависимости X от параметров . измеряются так: один из параметров сканируется, а два других фиксированы. <Так получаются ф-ции распределения - спектры , индикатрисы ,топограммы Х(х). Эти распределения тем ближе к истинному, чем меньшеширины АФИ ,использованные при измерениях; уменьшение же ширины АФИ лимитируется энергетически, <т. к. потоки излучения Ф и Ф ₀ пропорц. геометрическому фактору Это приводит к альтернативному соотношению между случайными погрешностямииз-за шумов и систематич. погрешностями из-за конечности ширин АФИ.

Теоретически для идеально однородного материала с топограммой Х(х)=const и при хорошо известных зависимостях его оптич. характеристикот длины волны и можнорассчитать и по Френеляформулам для поглощающих сред, но их применение ограничено несовершенствомформы и структуры реальных образцов. Эксперим. топограммы хорошо отполированныхпластинок (зеркал) свидетельствуют об остаточных неоднородностях ~ 10^-3-10^-2,причём их распределения заметно зависят от времени. Этот предел «идеальности»поверхности эталонов и стандартных образцов из оптич. материалов в конечномсчёте ограничивает и точность спектрофотометрич. исследований твёрдых телв целом.

В С. жидкостей модельное описание првцесса измерений значительно упрощается, <т. к. обычно применяются унифициров. схемы измерений: во всех серийныхспектрофотометрах почти параллельный пучок падает по нормали на типовуюкювету с исследуемой жидкостью.

Вещества в газовой фазе в С. не исследуются.

Осн. прибор, используемый в С.,- спектрофотометр (см. Спектральныеприборы). Об измерениях в когерентном лазерном излучении см. в ст. Фотометрияимпульсная.

Лит. см. при ст. Спектрометрия, Спектральные приборы. В. А. <Никитич.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.