Меню

Как измерить спектр отражения



Точные измерения отражения и пропускания высокорефрактивных материалов

Точное определение абсолютных значений пропускания и отражения значений в ИК-диапазоне является предметом растущего интереса, например, при разработке оптических фильтров, зеркал или оконного стекла, а также в ряде направлений исследований. Bruker Optics предлагает специализированные приборы для точных измерений как отражения, так и пропускания.

  1. (а) Эталон: Приемник – От интерферометра
  2. (b) Образец: Погрешность вследствие смещения фокуса – Смещение фокуса – Проба – Преломление
  3. (с) Образец: Погрешность вследствие бокового сдвига – Боковой сдвиг – Образец – Преломление
  4. (d) Образец: Без погрешности – Образец – Без преломления

Рис. 1(а) и (b): Конструкция стандартных приборов для измерения пропускания и присущие им погрешности. 1(с): косой угол падения приводит к погрешности из-за бокового сдвига пучка. 1(d): Обе погрешности можно исключить с помощью параллельного пучка и прямого угла падения.

Именно эта концепция реализована в приборе пропускания параллельного пучка A480, показанном на рис. 2. Особенно в высокорефрактивных (а следовательно, отражающих) образцах (например, полупроводниках), падение под прямым углом может вызывать дополнительные сложности. ИК-свет, отраженный образцом, может привести к артефактам, вызванным так называемой двойной модуляцией. В спектрометрах Bruker Optics, таких как VERTEX 70 или TENSOR 27/37, основанных на интерферометре RockSolid с так называемыми кубическими уголковыми зеркалами, эта задача решается путем использования уменьшенной вдвое диафрагмы (см. рис. 3). Однако эффекта двойной модуляции можно избежать и в спектрометрах, основанных на интерферометре с линейным движением зеркала и плоскими зеркалами (например, серия VERTEX80). В этом случае половина промежуточного фокуса блокируется диафрагмой с острым краем, что обеспечивает точное измерение пропускания (см. прибор A480/8 для серии VERTEX80).

  • Факт. пропускание – Артефакт из-за двойной модуляции
  • Пропускание, %
  • Волновое число, см-1
  • Интерферометр RockSolid
  • Половинная диафрагма – Кубические уголковые зеркала
  • Светоделитель
  • Высокорефрактивный образец
  • Отраженный спектр
  • Источник света
  • Приемник – желательно линейный: DTGS или фотоэлектрический полупроводниковый

Рис. 3: Схематическое изображение блокирования дважды модулированного света (синие стрелки) уменьшенной вдвое диафрагмой между интерферометром RockSolid и отсеком для образца. Без мер предосторожности двойная модуляция может вызвать артефакты, например показанные в верхнем левом углу (при использовании полосового фильтра).

В качестве примера, на рис. 4 показан коэффициент пропускания полосового фильтра, измеренный с использованием прибора A480. Так как за пределами спектрального окна между 2600-3000 см-1 коэффициент пропускания должен быть равен нулю, этот пример хорошо подходит для проверки точности в случае нулевого коэффициента пропускания. Нулевой коэффициент пропускания полосового фильтра может быть точно воспроизведен с отклонением ≤ 0,01% (рис. 4).

Чтобы проверить точность прибора A480 при абсолютных значениях коэффициента пропускания, отличных от нуля, нужен образец, коэффициент пропускания которого известен как можно более точно. Для этого мы использовали полупроводник германий: показатель преломления, установленный экспериментальным путем, составляет nGe ≈ 4,003 при 1000 см-1 [1, 2]. Если использовать уравнения Френеля с несколькими внутренними отражениями, это соответствует теоретическому коэффициенту пропускания примерно 47,03% при 1000 см-1. Экспериментальные результаты в отношении германия (показаны на рис. 5) хорошо согласуются с этими допущениями.

Выше зоны поглощения германия (≈ 5800 см-1) коэффициент пропускания должен быть равен нулю. Это подтверждается экспериментальным путем, как показано на рис. 6.

Прибор для определения абсолютного коэффициента отражения A519 В стандартных приборах значение отражения образца, как правило, определяется как отношение одноканального спектра, отраженного образцом, и одноканального спектра, отраженного эталонным зеркалом. Этот метод подходит для многих решения многих задач, т.к. он выявляет все важные спектральные особенности, но при определении абсолютного коэффициента отражения неизбежна определенная погрешность. Получаемые абсолютные величины верны, только если коэффициент отражения эталонного зеркала точно равен 100%. В действительности, фактический коэффициент отражения обычного (покрытого золотом) зеркала составляет около 99% и демонстрирует небольшую (плоскую) спектральную зависимость. Возможны дополнительные отклонения из-за царапин или посторонних частиц на поверхности (напр., пыль). В целом, существует два подхода к устранению этого источника погрешности: Во-первых, с помощью калиброванного эталонного зеркала, погрешность можно устранить, опираясь на фактическое отражение зеркала. Эту процедуру можно автоматизировать с помощью соответствующего макроса OPUS. Тем не менее, многие пользователи избегают этого метода, поскольку калиброванные зеркала являются дорогостоящими и требуют обращения с особой осторожностью во избежание изменений отражательной способности. Если важны точные абсолютные значения, зеркало необходимо регулярно калибровать, чтобы учесть изменения отражательной способности с течением времени.

  • Прецизионная измерительная головка (поворачиваемая на 180˚)
  • 2 плоских зеркала
  • К приемнику – От интерферометра

Рис. 7: Схематическая траектория луча и фотография прибора A519 для измерения абсолютного коэффициента отражения.

Чтобы устранить указанную выше погрешность, Bruker Optics разработала прибор А519 для измерения абсолютного коэффициента отражения (см. рис. 7) без использования калиброванного зеркала.

Это возможно потому, что эталонное зеркало также является частью траектории луча. Поэтому, если использовать отношение эталонного и фактического значений, отражательная способность зеркала устраняется и не влияет на результат. Прибор включает эталонное зеркало и может использоваться для измерения эталона и образца с помощью измерительной головки высокой точности, которая может поворачиваться на 180°.

Как показано на рис. 8, для измерения образца инфракрасный луч отражается дважды в двух разных точках образца (расстояние 22 мм; угол падения 11°). Для однородных образцов результат равен квадрату R2 отражательной способности образца. Абсолютный коэффициент отражения определяется путем вычисления квадратного корня результата измерения с помощью программного обеспечения. Для неоднородных образцов результатом процедуры является средняя абсолютная отражательная способность R1/2. Для проверки точности A519 мы использовали другой полупроводник — кремний. При показателе преломления nSi = 3.417 [2] теоретический коэффициент отражения кремния должен составить ≈ 46,09% при 2000 см-1.

На рис. 9 показан абсолютный коэффициент отражения образца кремния, определенный с помощью прибора A519. Наблюдаемое небольшое отклонение ≈ 0,3% не обязательно является погрешностью измерения и может быть результатом незначительной погрешности в использованном коэффициенте преломления. Если повысить nSi на 0,02 до nSi = 3,44, теоретический коэффициент отражения составит 46,4%. Удобный метод исследования, который не зависит от опубликованных коэффициентов преломления и основан на применении приборов A480 и A519, заключается в следующем: Из физики полупроводников известно, что выше 1800 см-1 кремний не поглощает свет, так как инфракрасные активные колебания решетки имеют более низкую энергию. Поскольку исследуемый образец имел высокое качество поверхности, потерями на рассеяние можно пренебречь, и следовательно, сумма коэффициентов пропускания и отражения должна быть 100%. На рис. 10 показан коэффициент пропускания Si, измеренный A480, коэффициент отражения Si, измеренный A519, и их сумма. Наконец, на рис. 11 показано, что в области нулевого поглощения выше 1800 см-1 сумма коэффициентов отражения и пропускания очень близка к теоретическому значению 100%.

Читайте также:  Измерения мощности у спортсменов

В целом, точность обоих рассмотренных приборов зависит от исследуемого образца. Как можно увидеть из примеров, используя оптимизированные компоненты, можно добиться точности выше 0,25%.

Список использованной литературы:

[1] “Handbook of Optics”, 2nd Edition, Vol. II (McGraw-Hill,1995)

[2] Online database of “Korth Kristalle GmbH”; www.korth.de

Прибор с параллельным лучом для измерения коэффициента пропускания А480 В традиционных приборах для измерения пропускания образец обычно помещается в фокусе ИК-луча, как показано на рис. 1 (а) и (b). При исследовании толстых и высокорефрактивных образцов, преломление вызывает сдвиг ИК-фокуса в сторону приемника, что вызывает погрешность в определении коэффициента пропускания (см. рис. 1 (b)). При наклонном падении луча преломление приводит к возникновению дополнительной погрешности, вызванной боковым смещением луча (рис. 1 (с)). Эти погрешности можно устранить, исследуя образец в параллельном ИК-луче с прямым углом падения, как показано на рис. 1 (d).

  • К приемнику – От источника

Рис. 2: Схематическое изображение траектории луча и фотография прибора с параллельным лучом для измерения коэффициента пропускания А480.

  • Полосовой фильтр
  • Пропускание, %
  • Волновое число, см-1

Рис. 4: Пропускание полосового фильтра, измеренное с помощью прибора A480, интерферометра VERTEX 70 и приемника из дейтерированного триглицидил сульфата (DTGS). Как видно на вставке, за пределами диапазона пропускания достигается номинальное значение, равное нулю.

  • Германий
  • Пропускание, %
  • Волновое число, см-1

Рис. 5: Пропускание двустороннего полированного образца германия, измеренное с помощью прибора A480, интерферометра VERTEX 70 и приемника из дейтерированного триглицидил сульфата (DTGS). Поскольку образец довольно толстый (6 мм), при использованном спектральном разрешении 4 см-1 отсутствуют какие-либо интерференционные полосы. На вставке видно, что в средней ИК области спектра (1000 см-1) практически воспроизводится теоретический коэффициент пропускания.

  • Германий
  • Пропускание, %
  • Волновое число, см-1

Рис. 6: Пропускание германия, измеренное с помощью прибора A480 и интерферометра VERTEX 70. Благодаря его более высокой чувствительности в ближней ИК области в данном случае был использован приемник InGaAs. В соответствии с теоретическими расчетами, пропускание выше зоны поглощения оказалось равным нулю с отклонением

  • Эталон (V-схема) – Образец (W-схема)
  • результат измерения = результат образца/результат эталона
  • зеркало не оказывает влияния
  • однородный образец
  • кв. корень дает абс. коэффициент отражения

Рис. 8: Принцип действия прибора для измерения абсолютного коэффициента отражения A519. Поскольку эталонное зеркало (для измерения абсолютного коэффициента отражения) является частью траектории луча при исследовании как эталона, так и образца, оно не оказывает никакого влияния на R2 (и соответственно, R1*R2 в неоднородных образцах).

  • Кремний
  • Пропускание, %
  • Волновое число, см-1

Рис. 9: Абсолютный коэффициент отражения толстого двухстороннего полированного образца кремния, измеренный с помощью прибора A519, интерферометра VERTEX 70 и приемника из дейтерированного триглицидил сульфата (DTGS).

Рис. 10: Коэффициент отражения Si (красный, измерен A519), коэффициент отражения Si (синий, измерен A480) и их сумма (фиолетовый). Все спектры определены с помощью VERTEX 70 и приемника DTGS.

  • Поглощение отсутствует — Поглощение
  • Волновое число, см-1

Рис. 11: Сумма коэффициента пропускания и коэффициента отражения кремния, измеренная с помощью обоих описанных приборов, VERTEX 70 и приемника DTGS. В зоне нулевого поглощения выше 1800 см-1 в довольно хорошем приближении достигнуто теоретическое значение 100%.

HT Lab AG — Solutions for every lab
© 2011-2017 HT Lab AG
Копирование информации запрещено.
Все права защищены.

Источник

1.6.2. Измерение спектров отражения, пропускания, прозрачности, люминесценции и возбуждения излучения

Наука о методах фотометрирования потоков оптического излучения в зависимости от длины волны называется спектрофотометрией. Она включает в себя фотометрию, спектрометрию и метрологию.

Измерения таких фотометрических параметров как коэффициент направленного пропускания или зеркального отражения относительно просты и основаны на том, что в пучок падающего излучения вводят образец, и относят поток, прошедший через него (или соответственно отражённый от него), к падающему потоку при отсутствии образца.

При диффузном отражении или пропускании необходимо собрать все лучи, рассеянные по разным направлениям. В этом случае для измерения коэффициентов пропускания и отражения часто применяют интегрирующий фотометрический шар, имеющий диффузно отражающую белую внутреннюю поверхность.

Подобные шары используют и для измерения светового потока от источника излучения (источник излучения помещают внутрь шара). Идея эксперимента заключается в том, что освещённость, создаваемая многократными отражениями внутри шара, равномерно распределяется по его внутренней поверхности и прямо пропорциональна полному световому потоку. Если какую-либо точку внутренней поверхности шара защитить от прямого попадания лучей от источника, то её освещённость будет прямо пропорциональна его полному световому потоку. Проводя поочерёдно измерения с эталонным и исследуемым образцом по отношению полученных освещённостей можно рассчитать световой поток от образцового источника.

Спектрометрия включает в себя разнообразные спектральные приборы, являющиеся составной частью спектрофотометра.

В целом в состав спектрофотометра входят: источник оптического излучения, устройство для выделения необходимых спектральных интервалов (монохроматор или набор светофильтров), фотоприемник, и система регистрации сигнала. Система регистрации может быть одноканальной (обычно строится на базе монохроматора, в котором сканирование осуществляется поворотом дифракционной решетки или призмы) или многоканальной (сканирование не применяется, а дискретный ряд длин волн в полихроматорах или участки непрерывного спектра в спектрографах регистрируются одновременно). Во всех современных серийных спектрофотометрах монохроматор располагают между источником света и образцом, чтобы свести к минимуму фотохимическое действие зондирующего излучения.

Читайте также:  Поверхностное натяжение определение формула единицы измерения

При измерении спектров поглощения обычно получают кривые, на которых по оси абсцисс откладывается длина волны или волновое число, а по оси ординат — прозрачность или оптическая плотность.

Одним из важных факторов устранения ошибок при спектрофотометрических измерениях является выбор диапазона значений измеряемого сигнала. Поскольку для определения прозрачности, оптической плотности или пропускания сравниваются два сигнала, важно, чтобы их разность значительно превышала уровень шумов.

Для корректного определения величин D и T очень важно учитывать влияние отраженного и рассеянного образцом и элементами аппаратуры света. На приемник кроме излучения измеряемой длины волны всегда, в той или иной мере, попадает отраженное или рассеянное оптическими деталями прибора излучение других длин волн (как правило из максимума излучения источника света). Минимальным уровнем рассеянного света обладают спектрофотометры, оборудованные двойными монохроматорами, особенно с комбинированным призменно-решеточным диспергирующим устройством (типа Shimadzu mod. UV-365). Однако не следует обольщаться высокими паспортными возможностями приборов (самые современные характеризуются диапазоном оптических плотностей вплоть до D=5). Если не приняты все меры для сведения к минимуму влияния побочного (рассеянного) света, пропущенного монохроматором на тех длинах волн, где исследуемый объект не поглощает, то измеренные значения оптической плотности и прозрачности могут оказаться очень далеки от истинных.

Доля рассеянного света (i) становится особенно большой в той спектральной области измерений, где мала чувствительность фотоприемника или яркость источника и наиболее сильно проявляется при регистрации интенсивных полос поглощения. При этом измеряемая оптическая плотность D B reg B оказывается меньше истинной D:

а . (1.6.1)

Рассеяние света в объеме и на поверхности исследуемых образцов, а также их фотолюминесценция, вносят дополнительные искажения в наблюдаемые спектры поглощения. Рассеяние света образцом приводит к искажению формы спектров и к неверному определению величины оптической плотности.

Измерение спектров люминесценции

Отличие флуоресцентной спектроскопии от других спектроскопических методик состоит в том, что регистрируемая спектральная зависимость является функцией двух переменных — длины волны возбуждения l B ex B и длины волны испускания l B em B . Если l B ex B поддерживается постоянной, а l B em B сканируется, то измеряется спектр флуоресценции I( l B em B ) (спектральная зависимость интенсивности флуоресцентного испускания от длины волны). Если сканируется l B ex B при постоянной l B em B , то получается спектр возбуждения флуоресценции I( l B ex B ) (спектральная зависимость эффективности возбуждения флуоресценции от длины волны). При графическом изображении спектров испускания (или возбуждения) флуоресценции по оси абсцисс откладывают длину волны (в нанометрах) или волновое число (в см P -1 P ), а по оси ординат — интенсивность флуоресценции I B fl B (в произвольных единицах). Если оптическое поглощение света достаточно мало, а спектральное распределение возбуждающего света учитывается корректно, спектр возбуждения будет близок по форме к спектру поглощения.

У жидких растворов индивидуальных органических молекул, как правило, форма спектра испускания флуоресценции не зависит от длины волны возбуждения. Форма полосы истинного спектра флуоресценции молекулярного раствора в большинстве случаев зеркально симметрична наиболее длинноволновой полосе поглощения. Как правило эти полосы перекрывются друг с другом в некотором спектральном диапазоне.

При возбуждении в самый длинноволновый край спектра поглощения, спектры флуоресценции твердых молекулярных растворов испытывают смещение.

Для исследования спектрального распределения света, испускаемого образцом, предназначены спектрофлуориметры. На этих приборах можно также измерять изменения интенсивности испускания в зависимости от длины волны возбуждения (спектры возбуждения флуоресценции).

Спектрофлуориметр состоит из следующих основных устройств: источника возбуждающего света; устройств для выделения спектральных интервалов возбуждения люминесценции и ее регистрации (в наиболее универсальных приборах это монохроматоры); фотоприемника с электронной системой регистрации сигнала.

Пропускание монохроматоров и чувствительность фотоприемников зависят от длины волны. Поэтому, для получения истинного относительного распределения интенсивностей в спектрах флуоресценции, измеренные зависимости тока фотоприемника от длины волны должны быть скорректированы на калибровочную функцию (спектральная чувствительность прибора). В противном случае измеренные спектральные распределения не будут соответствовать истинным спектрам флуоресценции. В большинстве современных спектрофлуориметров исправление спектров происходит автоматически. Спектры, полученные на разных приборах, ни в коем случае нельзя сопоставлять, если нет уверенности, что они скорректированы на спектральную чувствительность аппаратуры.

Особенностью спектрофлуориметрии является то, что флуоресцентное излучение возникает во внутреннем объеме образца и изотропно распространяется по всем направлениям (в полном телесном угле 4 p ). Условия сбора этого излучения на фотоприемник и геометрическая форма образцов сильно сказываются на интенсивности регистрируемых спектров флуоресценции. Нарушение условий изотропности в оптическом тракте или образце могут привести к изменению их спектральной формы.

Флуоресценция крайне чувствительный метод. Поэтому сильные искажения спектров могут быть вызваны рассеянием света в образце и (или) присутствием в нем даже незначительных количеств примесей. Примеси могут приводить как к искажению истинных спектральных зависимостей вкладом своей люминесценции, так и к уменьшению интенсивности свечения вплоть до полного тушения. Какая-либо компенсация этих эффектов или их учет по измерениям эталонных образцов, не содержащих исследуемого люминесцирующего соединения невозможны.

Даже в условиях полного отсутствия искажающих факторов, экспериментально измеренные спектральные зависимости далеко не всегда соответствуют истинным спектрам флуоресценции. Их интенсивность может зависеть от геометрической схемы регистрации флуоресценции по отношению к направлению возбуждающего светового пучка.

Если оптическая плотность исследуемого образца мала ( D 0,1), то интенсивность флуоресценции одинакова в любой точке вдоль пути возбуждающего света через образец. При увеличении оптической поглощательной способности образца интенсивность флуоресценции, регистрируемой под прямым углом, вначале растет, затем ее рост постепенно замедляется и, наконец, падает, поскольку флуоресценция почти перестаёт проходить сквозь основной объем образца. При этом флуоресцирует лишь часть образца, прилегающая к поверхности на которую падает возбуждающее излучение. Регистрация флуоресценции с этой поверхности (регистрация «на отражение») позволяет проводить измерения и в таких условиях. При регистрации «на отражение» наблюдается насыщение роста интенсивности флуоресценции с ростом концентрации флуоресцирующих молекул.

Читайте также:  Градусник для измерения температуры тела бесконтактный инфракрасный инструкция

Такое поведение флуоресценции, наряду с геометрией эксперимента, обусловлено двумя эффектами: поглощением возбуждающего света и света собственной флуоресценции в объеме образца. Первый эффект называют эффектом внутреннего фильтра, а второй — реабсорбцией или вторичным поглощением. Обсудим их подробнее.

Эффект внутреннего фильтра наблюдается при высоких оптических плотностях и заключается в том, что интенсивность возбуждающего света в объеме образца удаленном от источника света меньше, чем в ближайшем к источнику объеме. Передние слои образца работают как фильтр, поглощающий большую часть возбуждающего света. Освещенность образца становится неравномерной, а интенсивность люминесценции уменьшается. При очень больших концентрациях возбуждающий свет поглощается практически полностью, и флуоресценция может наблюдаться только из тонкого приповерхностного слоя. Форма спектра флуоресценции может и не искажаться, если достаточно мала оптическая плотность в области перекрывания спектров поглощения и флуоресценции или перекрывание незначительно. Эффект внутреннего фильтра может быть вызван любыми поглощающими свет компонентами образца, включая растворитель (полимерную основу) и примеси. Искажения формы спектров флуоресценции за счет внутреннего фильтра будут наблюдаться, если поглощение этих компонент лежит в спектральной области исследуемой флуоресценции.

Если спектры поглощения и флуоресценции перекрываются и оптическая плотность образца в области перекрывания велика, то наблюдается поглощение света собственной флуоресценции самим флуоресцирующим компонентом — реабсорбция или вторичное поглощение. Эффект реабсорбции, наряду с уменьшением интенсивности флуоресценции, всегда приводит к искажению формы спектров. При этом нарушается зеркальная симметрия спектров поглощения и флуоресценции. Это обусловлено тем, что реабсорбция вызывает искажения формы спектра флуоресценции исключительно в области его перекрывания со спектром поглощения. В результате этих искажений постепенно, с ростом оптической плотности образца в этой области (например, за счет увеличения концентрации флуоресцирующего компонента), исчезает коротковолновая (для многих люминофоров обладающая разрешенной колебательной структурой) часть спектра флуоресценции. Искажения становятся тем больше, чем больше оптическая плотность флуоресцирующего компонента в области перекрывания спектров. В конечном счете, от истинного спектра флуоресценции остается лишь длинноволновый бесструктурный хвост, расположенный практически вне области собственного поглощения флуоресцирующего компонента. Спектральный максимум этого бесструктурного образования может оказаться на десятки нанометров смещенным относительно положения максимума истинного спектра.

Явление реабсорбции обусловлено как люминесцентными свойствами вещества, так и методическими особенностями измерения флуоресценции. Как уже упоминалось выше, квантовый выход люминесценции всегда меньше единицы и часть поглощенного молекулой света расходуется безызлучательно. Это означает, что с каждым актом вторичного поглощения кванта флуоресценции интенсивность последующего флуоресцентного излучения уменьшается. С другой стороны, в изотропной среде молекулы испускают флуоресценцию в полный телесный угол 4 p . Тогда как технические возможности флуориметров позволяют собирать на фотоприемник свет в телесном угле с раствором 30 P 0 P -40 P о P , что составляет лишь около 10% полного испускания. Учитывая угол светосбора и тот факт, что каждая вторично поглотившая квант света люминесценции молекула переизлучает его в сферу с интегральной интенсивностью определяемой квантовым выходом, нетрудно видеть, что в каждом акте вторичного испускания регистрируемая интенсивность флуоресценции уменьшается более чем в десять раз.

Кажущиеся изменения формы спектров и спектральные сдвиги, обусловленные тривиальным эффектом реабсорбции, неискушенным исследователем вполне могут быть интерпретированы за счет структурных изменений в образце. Например, проявление реабсорбции может быть интерпретировано, как разгорание сенсибилизированной флуоресценции в результате переноса энергии с донора на акцептор или ошибочно отнесено к образованию эксимеров. Поэтому при измерениях флуоресценции всегда следует помнить, что искажения интенсивности и формы полос спектров флуоресценции пренебрежимо малы только в случаях, когда оптическая плотность образца в области перекрывания спектра поглощения флуоресцирующего компонента со спектром его испускания (можно назвать эту величину “оптической толщиной” образца) не превышает значений 0,01-0,05. При таких оптических плотностях практически не проявляется и эффект внутреннего фильтра. Требования к этому фактору для примесей не столь жесткие, если нужно измерить только форму спектров флуоресценции, а не их интенсивность, и поглощение примесей не попадает в полосу флуоресценции. В измерениях квантового выхода люминесценции учет примесного фактора необходим.

Как видим, корректное измерение спектров люминесценции возможно лишь при малых оптических плотностях. Подбор требуемой величины оптической плотности возможен за счет уменьшения концентрации люминесцирующей компоненты в образе или за счет уменьшения толщины слоя. Однако в последнем случае далеко не всегда удается устранить проявление реабсорбции. В тонких слоях растворов (толщиной 1мм) с оптической плотностью порядка 0,04 отчетливо наблюдался эффект реабсорбции. Устранение полного внутреннего отражения уменьшало эффект лишь вдвое. Наилучший эффект был получен при ограничении поперечных размеров возбуждающего пучка. В этом случае наблюдали десятикратное уменьшение вклада реабсорбции, практически пропорциональное уменьшению площади возбуждения. Это явление можно объяснить объемной реабсорбцией флуоресценции, распространяющейся вдоль поглощающего слоя (в направлении перпендикулярном возбуждающему пучку). С уменьшением толщины слоя возрастает роль реабсорбции за счёт полного внутреннего отражения.

1. Что называют спектрофотометрией?

2. Как проводят определение коэффициента направленного пропускания и отражения?

3. Опишите работу интегрирующих фотометрических шаров.

4. Что входит в состав спектрофотометра?

5. Что необходимо учитывать при корректном определении оптической плотности и прозрачности среды?

6. В чём заключается отличие флуоресцентной спектроскопии от других спектральных методик?

7. Из каких основных элементов состоит спектрофлуориметр?

8. В чём заключается эффект внутреннего фильтра?

9. Что такое вторичное поглощение в флуоресцентном анализе объекта?

Источник