هیجان با نور و لیزر
طیف سنجی (تکنیک)

 

طیف سنجی
همه ی ما با طیف نور مریی که در رنگین کمان مشاهده میکنیم آشنا هستیم. نور مریی نیز بخشی از طیف الکترو مغناطیس است. در واقع در ناحیه ی طول موج های بلند تر؛ امواج فروسرخ، مایکروویو، رادیویی و در ناحیه ی طول موج های کوتاه تر نیز امواج فرابنفش، پرتو ایکس و اشعه ی گاما وجود دارند اما بدلیل اینکه چشم ما در تشخیص سایر طول موج های طیف الکترومغناطیسی ناتوان است، ما نمیتوانیم  این امواج را مشاهده کنیم. یکی از تکنیک های مهم برای تفکیک و بررسی طول موج های نواحی مختلف طیفی، طیف سنجی یا بیناب نمایی (اسپکتروسکوپی) میباشد. در واقع رنگی که از اشیا اطراف یا منابع نورانی مختلف می بینیم، از رنگ ها و طول موج های مختلفی تشکیل شده است که ما نمی توانیم آن ها را با چشم تفکیک کنیم اما طیف نما یا طیف سنج می تواند این طول موج ها را از هم جدا کرده و گستره ی هر کدام را مشخص کند. مثلا لامپ مهتابی دارای خط های طیفی مشخصی است که برایند تمام آن خط ها و گستره ی طول موجی موجود در آن، منجر به تولید نور سفید میشود. لامپ های فیلامنتی هم دارای گستره ای با توزیع طول موجی پیوسته ای است که مجموع آن ها رنگ زرد  را ایجاد می کند. لامپ های کم مصرف هم مانند لامپ های مهتابی، خطوط  طیفی گسسته و یک پهنای طیفی پیوسته دارند که مجموعه ی آنها، رنگ لامپ را ایجاد می کند. به همین ترتیب، لامپ های گازی که با تخلیه ی الکتریکی نور ایجاد می کنند نیز از خط های طیفی مختلفی ایجاد شده اند. برای جدا کردن خطوط طیفی، به دو عنصر اساسی نیاز داریم و سایر اجزای طیف سنج ها فقط برای افزایش دقت یا ثبت اطلاعات تعبیه شده اند. این دو عنصر اصلی یک شیار ورودی و یک عامل پاشنده است . شیار ورودی شیار باریکی است که پهنای فضایی نور را محدود می کند و عامل پاشنده نیز غالبا منشور یا توری پراش است.  منشور و توری پراش هر دوقابلیت جدا کردن طیف را دارند. اگر به منشور، نور گسترده ای مثل لامپ با نور خورشید را بتابانیم اجزای طیف تفکیک میشوند. وقتی که نور را از طریق شیار ورودی به منشور می تابانیم، در واقع هر پرتوی که به منشور می خورد به اجزای آن تقسیم می شود. درصورتیکه شیار ورودی وجود نداشت، بجای اینکه پرتو ها از هم تفکیک شوند، هر کدام از خطوط طیفی، پهنایی به اندازه ی پهنای لامپ خواهند داشت. معمولا اجزای دیگری نیز به این دستگاه اضافه می شود که شامل  یک سیستم اپتیکی برای بهبود کیفیت طیف ابجاد شده و نیز ابزاری برای ثبت طیف می باشد. اساس طیف سنج متشکل از این دو عامل اصلی است  که با آنها تنها می توان طیف را مشاهده کرد ولی برای ثبت طیف به یک سیستم اپتیکی برای تصویر کردن روی آشکارساز نیاز داریم. در چنین سیستم هایی شیار ورودی با سیستم اپتیکی  روی آشکار ساز تصویر می شود . بدین منظور در دستگاه های تجاری غالبا از توری بازتابی استفاده میشود که با دقت زیادی ساخته شده است. تعداد خطوط  و پارامتر های توری تعیین کننده ی ناحیه ی طیفی و دقت طیف سنجی است .
 
 
Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی