Большая Советская энциклопедия - спектральные приборы

приборы для исследования спектрального состава по длинам волн электромагнитных излучений в оптическом диапазоне (10^-3—10³ мкм; см. Спектры оптические), нахождения спектральных характеристик излучателей и объектов, взаимодействовавших с излучением, а также для спектрального анализа (См. Спектральный анализ). С. п. различаются методами спектрометрии (См. Спектрометрия), приёмниками излучения (См. Приёмники излучения), исследуемым (рабочим) диапазоном длин волн и др. характеристиками.

Принцип действия большинства С. п. можно пояснить с помощью имитатора, изображенного на рис. 1. Форма отверстия в равномерно освещенном экране 1 соответствует функции f(λ), описывающей исследуемый спектр — распределение энергии излучения по длинам волн λ. Отверстие в экране 2 соответствует функции а(λ—λ'), описывающей способность С. п. выделять из светового потока узкие участки δλ в окрестности каждой λ’. Эту важнейшую характеристику С. п. называют функцией пропускания, или аппаратной функцией (См. Аппаратная функция) (АФ). Процесс измерения спектра f(λ) прибором с АФ а(λ—λ’) можно имитировать, регистрируя изменения светового потока, проходящего через отверстие, при перемещении (сканировании) экрана 2 относительно экрана 1. Очевидно, чем меньше ширина АФ, тем точнее будет измерена форма контура спектра f(λ), тем более тонкая структура может быть в нём обнаружена.

Ширина АФ наряду с рабочим диапазоном λ является основной характеристикой С. п.; она определяет спектральное разрешение δλ и спектральную разрешающую способность R = λ/δλ. Чем шире АФ, тем хуже разрешение (и меньше R), но больше поток излучения, пропускаемый прибором, т. е. больше оптический сигнал и М — отношение сигнала к шуму. Шумы (случайные помехи), неизбежные в любых измерительных устройствах, в общем случае пропорциональны