главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика
Волоконная оптика
Спектроскопия /
  История спектроскопии
  Спектральные диапазоны электромагнитного излучения
  Колебательная спектроскопия
  Спектроскопические приборы и методики
  Фурье-спектроскопия
  Лазерная спектроскопия
  Области применения спектроскопии
  Спектроскопия атмосферы
  Детектирование опасных веществ
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Метод НПВО

Термин НПВО охватывает широкий круг явлений, связанных с распространением света во вторую среду, примыкающую к границе, на которой происходит внутреннее отражение в первой, оптически более плотной среде. Внутреннее отражение называется полным, если весь световой поток без потерь отражается от границы. Полное внутреннее отражение называется нарушенным, если отраженный поток меньше падающего либо за счет поглощения, либо за счет распространения части потока во вторую среду. Для датчика взрывчатых веществ представляет интерес лишь первый случай – ослабление за счет поглощения. Но для понимания сути метода необходимо рассмотреть непоглощающую среду.

Непоглощающая среда. Луч света,   падая на границу раздела двух         прозрачных    полубесконечных сред с различными показателями преломления, будет частично от­ражаться, а частично проходить сквозь границу. Прошедший пучок преломляется, с законом Снеллиуса:
Для удобства закон Снеллиуса часто записывают в виде отношения показателей преломления  или . Для отраженного пучка света угол отражения равен углу падения.
 Для внутреннего отражения т.е. когда пучок света падает на границу раздела из более плотной среды достигается эффект полного внутреннего отражения, которого нельзя добиться при внешнем отражении, когда свет распространяется из мене плотной среды в более плотную. Этот эффект достигается при углах падения больше критического, который определяется соотношением:
Таким образом, полное внутреннее отражение появляется для значений угла падения между критическим и скользящим. Поверхность полного внутреннего отражения является совершенным зеркалом. Величину высокого отражения можно оценить, например, путем сравнения с металлическим зеркалом, отражение которого может составлять 95%. После 10 отражений от этого зеркала доля энергии, оставшейся в световом пучке, составит 0.60, тогда как в случае полного внутреннего отражения успешно применяются даже десятки тысяч отражений, например в волоконной оптике. Это указывает на то, что величина полного внутреннего отражения действительно очень высока. В большинстве случаев ослабление света вызвано скорее потерями на поглощение в светопроводе, чем потерями при отражении. Однако часто представляет интерес очень незначительное ослабление пучка именно вследствие потерь при отражении. Потери такого рода могут быть увеличены и измерены путем применения многократного отражения.
Теперь рассмотрим случай при наличии поглощения в оптически менее плотной среде. Наличие поглощения в среде, может оказывать сильное влияние на величину отражения, особенно в окрестности критического угла. Потери на поглощение вблизи этого угла очень велики и уменьшаются с увеличением угла падения. Результаты измерений внутреннего отражения, особенно вблизи критического угла, могут быть весьма чувствительны к изменению показателя поглощения, что открывает удобный путь для измерений величин поглощения.
Можно осуществить большое ослабление величины отражения ( свыше 50 %) но, полное поглощение при однократном отражении не достигается даже при больших величинах показателя поглощения.
Этот прибор фирмы InfraSpec является наиболее простым и компактным ИК-анализатором на основе НПВО рис. В нем используется протяженный импульсный источник ИК-излучения и спектральный фильтр (VFA), соединенный с линейкой пироэлектрических приемником. В результате получается очень компактный спектрометр с отсутствием движущихся частей, которым можно получить спектры в ближней и средней ИК области порошков, тонких пленок, жидких веществ, полутвердых и твердых веществ.
 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru