Спектр и границы спектральных диапазонов
Естественно, не все наблюдатели одинаково воспринимают не только границы цветовых поддиапазонов, но и границы диапазона видимого излучения в целом. Свойство восприятия границ диапазонов зависит от свойств наблюдателя, поэтому следует считать границы диапазона видимого излучения, а также границы поддиапазонов цветов усредненными характеристиками для большинства наблюдателей. Иначе говоря, ощущение… Читать ещё >
Спектр и границы спектральных диапазонов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Упорядоченная совокупность длин волн либо частот лучистой энергии образует спектр, приведенный на рис. 1.7.
Спектр лучистой энергии условно поделен на диапазоны, называемые по виду излучений. Спектральный диапазон — часть спектра электромагнитных колебаний, обладающих сходными физическими свойствами.
Инфракрасная область оптического диапазона электромагнитных волн была открыта в 1800 г. У. Гершелем (1738—1822, Англия) при исследовании распределения энергии в спектре солнечного излучения. Инфракрасный диапазон волн расположен между видимым и радиочастотным диапазонами и занимает область от 0,75 до 750 мкм. В 1801 г. И. Риттером (1776—1810, Германия) были открыты ультрафиолетовые лучи. Почти столетие спустя, в 1895 г. В. К. Рёнтген (1845—1923, Германия) открыл неизвестное ранее излучение, назвав его Х-лучами, однако благодарные потомки присвоили им название рентгеновских лучей.
В справочной литературе спектры в диапазоне 200—400 и 760— 1000 нм (иначе, 2000—4000 и 7600—10 000 А), т. е. для ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов, приводятся в волновых числах.
Рис. 1.7. Спектр электромагнитных колебаний
В увеличенном масштабе диапазон видимых излучений представлен на рис. I приложения 1.
Таблица 1.1
Границы диапазонов электромагнитного излучения (по Джадду и Вышецки, с. 47)
Название диапазона. | Частоты. | Длины волн диапазона, м. |
1. Инфразвуковой. | 0—20 Гц. | 2,998−108—1,5−107 |
2. Звуковой. | 20 Гц — 20 кГц. | 1,5−107—1,5−104 |
3. Ультразвуковой. | 20 кГц — 100 кГц. | 1,5−104—30. |
4. Радиочастотный. | 100 кГц — 30 ГГц. | 30—10−2. |
5. Высокочастотное излучение. | —. | 10−2 — 7,5-Ю-4 |
6. Инфракрасное излучение. | —. | 7,5−10-4 —7,5−10-5 |
7. Видимое излучение. | —. | 7,6−10″ 7 — 410″ 7 |
8. Ультрафиолетовое излучение. | —. | 4−10-7 — 1,8−10-7 |
9. Рентгеновское излучение и космические лучи. | —. | < 1,8−10″7 |
В спектроскопии выделяют, кроме указанных в табл. 1.1, следующие диапазоны спектра[1]:
- 1) вакуумную ультрафиолетовую область — 10—190 нм;
- 2) УВИ-область[2] — 0,19—2,5 мкм;
- 3) ближнюю инфракрасную область — 0,76—2,5 мкм;
- 4) среднюю инфракрасную область — 2,5—40 мкм;
- 5) дальнюю инфракрасную область — 40—1000 мкм.
Диапазон видимых излучений можно разделить на поддиапазоны, соответствующие определенным цветам. Это деление условное. В различных литературных источниках указываются разные границы поддиапазонов (табл. 1.2). Некоторые авторы выделяют к тому же поддиапазон желто-зеленых цветов.
Естественно, не все наблюдатели одинаково воспринимают не только границы цветовых поддиапазонов, но и границы диапазона видимого излучения в целом. Свойство восприятия границ диапазонов зависит от свойств наблюдателя, поэтому следует считать границы диапазона видимого излучения, а также границы поддиапазонов цветов усредненными характеристиками для большинства наблюдателей. Иначе говоря, ощущение цвета наблюдателем — характеристика субъективная, поэтому разные авторы расходятся во мнении о границах диапазонов излучений.
Это позволяет сделать вывод о том, что при производстве экспертных исследований и, прежде всего, при разработке экспертных методов и методик в тех случаях, когда речь идет о цвете, границах цветовых диапазонов, необходимо стремиться указывать объективную характеристику — длину волны излучения.
Таблица 1.2
Границы диапазонов видимого излучения (по разным источникам)
Спектральная область | Автор | |||
А. В. Пёрышкин | С. С. Алексеев | К. Л. Мертц | Н. Ф. Ефремов и др. | |
Фиолетовые лучи. | 400—440. | 400—430. | 360—425. | 400—450. |
Синие лучи. | 440—495. | 430—480. | 425—460. | 450—480. |
Голубые лучи. | —. | 480—500. | 460—490. | 480—510. |
Зеленые лучи. | 495—580. | 500—570. | 490—535. | 510—565. |
Желтые лучи. | 580—640. | 570—590. | 535—585. | 565—580. |
Оранжевые лучи. | —. | 590—630. | 585—650. | 580—620. |
Красные лучи. | 640—760. | 630—800. | 650—750. | 620—700. |
Монохроматические излучения определенных длин волн используются для оценки и коррекции оптических систем (табл. 1.3), что предусмотрено ГОСТ Р ИСО 7944—2013.
Таблица 1.3
Предпочтительные длины волн и их назначение.
Характер излучения | Длина волны, нм | Тип оптической системы |
1. Ультрафиолетовая линия ртути. | 194,2. | Фотолитографские системы*. |
2. Ультрафиолетовая линия цинка. | 213,9. | —. |
3. Ультрафиолетовая линия ртути. | 334,1. | —. |
4. То же. | 365,01. | Фотолитографские системы. |
5. Фиолетовая линия ртути. | 404,66. | Телевизионные, фотолитографские системы. |
6. Синяя линия ртути. | 435,83. | Фотокиносистемы, телевизионные, фотолитографские системы. |
7. Синяя линия кадмия. | 479,99. | Фотокинои ИК-системы, визуальные, телевизионные, фотолитографские, лазерные системы. |
8. Синяя линия водорода. | 486,13. | —. |
9.—. | 488,0. | лазерные системы. |
10,—. | 514,5. | То же. |
Окончание тобл. 1.3
Характер излучения. | Длина волны, нм. | Тип оптической системы. |
11.—. | 530,0. | То же. |
12. Зеленая линия ртути. | 546,07. | Фотокинои ИК-системы, визуальные, телевизионные, фотолитографские, лазерные системы. |
13. Желтая линия гелия. | 587,56. | —. |
14. Излучение гелий-неонового лазера. | 632,8. | Лазерные системы. |
15. Красная линия кадмия. | 643,85. | Фотокинои ИК-системы, визуальные, телевизионные, фотолитографские, лазерные системы. |
16. Красная линия водорода. | 656,27. | —. |
17.—. | 694,3. | Лазерные системы. |
18. Красная линия гелия. | 706,52. | ИК-системы. |
19. Инфракрасная линия рубидия. | 780,0. | То же. |
20.—. | 850,0. | Волоконно-оптические системы. |
21. Инфракрасная линия цезия. | 852,11. | ИК-системы. |
22. Инфракрасная линия ртути. | 1013,98. | То же. |
23. Инфракрасная линия неодима. | 1060,0. | Лазерные системы. |
24. Инфракрасная линия. | 1128,66. | Волоконно-оптические, лазерные. |
ртути. | системы. | |
25.—. | 1153,0. | Лазерные системы. |
26.—. | 1300,0. | Волоконно-оптические системы. |
27.—. | 1315,0. | Лазерные системы. |
28. Инфракрасная линия ртути. | 1395,1. | ИК-системы. |
29. То же. | 1529,6. | То же. |
30. То же. | 1550,0. | Волоконно-оптические системы. |
31. То же. | 1813,1. | ИК-системы. |
32. То же. | 1970,1. | То же. |
33. То же. | 2325,4. | То же. |
34.; | 10 600,0. | Лазерные системы. |
* В стандарте ошибочно указан термин фотолитографические системы.