Главная > Физика > Факультативный курс физики, 10 кл.
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Радиоспектроскопия.

Исследование веществ путем анализа спектров поглощения и излучения электромагнитных волн радиодиапазона называют радиоспектроскопией. Основными элементами экспериментальных установок в радиоспектроскопии являются не призмы, дифракционные решетки, линзы и фотопластинки, а специальные радиотехнические устройства сверхвысокой частоты (СВЧ).

Устройство радиоспектроскопа схематически показано на рисунке 117. Генерирование радиоволн СВЧ-диапазона обычно производится с помощью специальной электронной лампы — клистрона 1. Частота колебаний в генераторе СВЧ зависит от напряжения, приложенного к одному из электродов клистрона. Для передачи генерируемых радиоволн применяют металлические трубы — волноводы 2.

Исследуемое вещество помещают в так называемую поглощающую ячейку 3 волновода, закрытую с двух сторон слюдяными перегородками. Прошедшие через вещество радиоволны попадают на полупроводниковый детектор 4, с которого сигнал далее подается на У-вход осциллографа.

Если пилообразное напряжение от генератора горизонтальной развертки 5 использовать для модуляции частоты клистрона, то горизонтальное смещение луча будет пропорционально частоте сигнала.

Если вещество в поглощающей ячейке не поглощает радиоволн применяемого диапазона, то энергия излучения радиоволн, попавших на детектор, будет постоянной, и луч на экране осциллографа 6 движется по горизонтальной прямой линии. Если же в

Рис. 117

поглощающей ячейке находится вещество, спектральная линия поглощения которого лежит в диапазоне частот, излучаемых клистроном, то при достижении резонансного значения частоты вещество сильно поглощает радиоволны. Это приводит к уменьшению амплитуды сигнала, принимаемого детектором. На экране осциллографа луч вычертит кривую зависимости прошедшей через газ энергии радиоволн от частоты, т. е. контур спектральной линии поглощения.

Современные радиоспектроскопы обладают высокой чувствительностью. Например, для спектрального анализа вещества в сантиметровом диапазоне достаточно иметь образец массой а при исследованиях на длине волны порядка 0,1 мм достаточно использовать образец массой

Радиоспектроскопическими методами более точно, чем оптическими, определяется структура молекул: взаимное расположение атомов, расстояние между атомами и углы между линиями, проходящими через атомы.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление