В ходе испытаний КРС – спектрометра были сняты спектры комбинационного рассеяния четыреххлористого углерода. Поскольку опыты проводились лишь в целях испытания установки и не несут ничего нового, проанализируем только спектр четыреххлористого углерода. В таблице 1 приведены полученные, а также истинные значения комбинационных сдвигов этих молекул.
Таблица 1 – Значения комбинационных сдвигов для молекулы
Молекула
|
Стоксовый сдвиг частоты
|
Антистоксовый сдвиг частоты
|
Истинный КР-сдвиг [5]
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проанализируем полученные данные. Согласно положениям теории комбинационного рассеяния света, стоксовый и антистоксовый сдвиги частот должны быть симметричны относительно релеевской линии [2]. Как следует из полученных данных, отклонение от данного правила довольно стабильно (оно составляет 26 – 29 ) и, поэтому, не вызывает сомнения в том, что это линии КР. К тому же, если рассмотреть среднее значение стоксова и антистоксова сдвигов, то получим значения всего на 1,5 отличающиеся от истинных. Таким образом, мы получили спектральную картину, смещенную относительно истинной на несколько ангстрем. Такое смещение объясняется смещением счетного барабана спектрометра. В дальнейшем стоит задача исключения этой ошибки измерений.
По графикам приближенно была определена чувствительность данного метода получения спектра комбинационного рассеяния. В таблице 2 приведены минимально допустимые концентрации исследованных веществ, при которых сигнал КР еще будет заметен.
Таблица 2 – Чувствительность метода
Рисунок 15 – Спектр четыреххлористого углерода ( )
Для наглядного примера разберем подробно установку и выполнение работы на ней.
Регистрация спектров КРС представляет собой сложную задачу. Во-первых, это связано с малой интенсивностью КРС. Во-вторых, трудность возникает в том, что одновременно со слабыми линиями КРС регистрируется и возбуждающее излучение. Все это накладывает ряд требований на аппаратуру, предназначенную для регистрации КРС. Схема установки представлена на рисунке 16.
Рисунок 16 – установка для получения спектров КРС
Свет от источника излучения 1 фокусируется линзой 2 на кювету с исследуемым веществом 3. Рассеянный свет направляется линзой 4 на входную щель монохроматора 5. На выходе монохроматора стоит приемник излучения 6, сигнал с которого через усилитель 7 подается на регистрирующее устройство 8 (микроамперметр). Рассмотрим требования, предъявляемые к элементам схемы. Источник света 1 должен иметь интенсивный линейчатый спектр с узкими линиями. В настоящей работе используется твердoтельный лазер с диодной накачкой. λ = 532 нм. Осветительная система 2 и 4 должна по возможности более полно использовать поток, испускаемый источником, и в то же время исключить попадание в монохроматор света, отраженного от стенок кюветы и других частей установки. Монохроматор желательно выбирать с большей светосилой (светосила , где D – диаметр действующего отверстия прибора, – фокусное расстояние камерного объектива). При этом в прибор можно направить большее количество рассеянного света, что облегчит регистрацию спектров КРС. Приемник излучения должен обладать достаточной чувствительностью в исследуемой области спектра для заметной регистрации КРС. В описываемой схеме используется фотоэлектронный умножитель ФЭУ-79 с максимумом спектральной чувствительностью λ ~ 600 нм.
Достарыңызбен бөлісу: |