مفاهیم بنیادی طیف الکترومغناطیس

به طور غیر منطقی ولی به ترتیب تاریخی , از ناحیه مرئی شروع می کنیم و به خارج از آن فرا می رویم در واقع اگر ناحیه مرئی را یک کمی به طرف فروسرخ و فرا بنفش گسترش دهیم ناحیه نسبتا مشخص بین ۱ میکرومتر ۲۰۰۰ آنگستروم به وجود می آید که آسان ترین ناحیه براکار کردن است

‎به طور غیر منطقی ولی به ترتیب تاریخی ، از ناحیه مرئی شروع می کنیم و به خارج از آن فرا می رویم. ‏در واقع اگر ناحیه مرئی را یک کمی به طرف فروسرخ و فرا بنفش گسترش دهیم ‏ناحیه نسبتا مشخص بین ( ۱ میکرومتر ) ۲۰۰۰ آنگستروم به وجود می آید. که آسان ترین ناحیه براکار ‏کردن است.

کوارتز در تمامی این ناحیه و شیشه در بیشتر قسمت های آن شفاف است. لذا امکان انتخاب ‏بین منشور ، توری و تداخل سنج به عنوان پاشنده وجود دارد و مشکلی در مورد پنجره ها یا عدسی ها پیش نمی ‏آید‎.

● ‎جذب و اتلاف طیف الکترومغناطیسی‎:

‎طیف الکترومغناطیسی می تواند به شکل عکاسی یا فوتوالکتریکی ثبت شود. برای طیف نمایی ‏جذبی و گسیلی رده وسیعی از منابع در دسترس اند. در زیر طول موج ۲۰۰۰ آنگستروم ، ابتدا هوا ( ‏یا به طور دقیق اکسیژن ) سپس کوارتز شروع به جذب می کنند.

برای‎ ‎فایق آمدن به شکل اولی، ‏مسیر نوری باید تخلیه شود و نام فرا بنفش خلا ، برای این ناحیه از همین جا ناشی می شود. برای ‏گسترش برد عبور به اندازه چند صد آنگستروم ( تا ۱۰۴۰ آنگستروم که حد عبوری لیتیوم فلوراید است ) می ‏توان بلورهای دیگر را با اپتیک کوجایگزین ساخت، اما این امر فقط برای تکنیک های پایین عملی ‏است‎.

‎تداخل سنج ها به علت انعطاف های سطحی و باز تابندگی پایین دارای مشکلات زیادی هستند. در پایین تر ‏از حدود ۱۸۰۰ آنگستروم توری ها تنها پاشنده های قابل دسترس برای تفکیک بالای اند. عدسی ها و ‏‏آینه ها( که دارای باز تابندگی های کمی در این ناحیه اند ) با به کادن توری ، حذف می شوند. در ‏پایین تر از حدود ۴۰۰ آنگستروم ، برای غلبه بر باز تابندگی کم ، توری ها بایستی در وضع فرود ‏خراشان به کار روند از طرف دیگر آشکار شدن گرما مسئله ساز نمی باشد‎.

● ‎بررسی نواحی طیفی‎:

‎روش های عکاسی یا فوتو الکتریکی می توانند در سر تا سر ناحیه ‏فرابنفش مورد استفاده قرار گیرند. مسائل مربوط به استفاده از منابع نوری مناسب ممکن است در ناحیه ‏پایین تر از ۱۰۴۰ آنگستروم که در آن پنجره ها نمی توانند برای در بر گرفتن یا مجزا کردن گاز های مختمورد استفاده قرار گیرند، به صورت حاد درآیند. نواحی طول موج کوتاه و بلند اطراف ۱۰۴۰ آنگستروم به ‏ترتیب به نام کاشفین آنها شومن و لیمن نامیده می شود‎.

‎حرکت به سوی فروسرخ ، در می یابیم که انتخاب بین منشورها و شبکه ها و تداخل ‏سنج ها تا حدود ۴۰ میکرومتر ، حد موثر بلور آزاد است. تداخل سنج های ساخته شده از فیلم های ‏نازک نظیر پلی تن را می توان ، تا طول موج های باز هم بلند تری مورد استفاده قرار داد به طوره ‏طیف نمایی تبدیل فوریه می تواند با طیف سنجی شبکه در ناحیه فرو سرخ رقابت ‏کند‎.

‎با ایجاد لیزر های رنگی کوک پذیر طیف نمایی بدون شبکه ها یا تداخل سنج ها در ‏موارد معینی امکان پذیر می شود. به دلیل بالا بودن ضریب باز تابشان می توان آینه های متعددی را بدون ‏اتلاف قابل توجه در شدت به کار برد. مسئله اساسی در قسمت عمده ناحیه ، ناکافی بودنت است. اغلب ‏منابع در ناحیه فروسرخ انرژی نسبتا کمی را تابش می کنند و در اثر آشکار شدن گرما در معرض مسائل ‏جدی ناشی از پارازیت قرار می گیرند. اغلب لازم است که تفکیک را فدای به دست آوردن نسبت مناسبی از ‏علامت به پارازیت بکنیم.

‎طیف نمایی در فروسرخ معمولا به علت فقدان منابع خطی با کافی ، به صورت جذب انجام می شود. از ‏طرف دیگر ضرورت تخلیه در فروسرخ چندان جدی نیست زیرا اکسیژن و ازت خشک جاذب نیستند، و ‏فقط کافی است که بخار آب و گاز کربنیک حذف شوند.

‎در طول موج های حدود چند دهم میلی متر ، ناحیه فروسرخ با ناحیه که موج روی هم می افتند و یک تغییر ‏کلی در روش پیش می آید. منبع و آشکارگرهای برگزیده نخست به شکل لیزرهای زیر میلیمتر در طول موج ‏های مخصوص و سپس به صورت نوسان سازهای کلیسترون کوک پذیر به آسانیبل حصول هستند. در ‏این حالت پاشنده ها به کلی زائد شده و طیف نمایی جذب فقط شامل مشاهده تغییرات در علامت در حین ‏جاروب منبع و آشکارگر بر روی محدوده طول موج مورد لزوم می شود‎.

‎طیف نمایی فرکانس رادیویی در دوره نسبتا متفاوت قرار می گیرد. از یک طرف به سادگی گسترش ‏طیف نمایی که موج است به طرف طول موج هایی بلندتر ، از طرف دیگر ادغام روش های متعدد تشدید است ‏که برای مطالعه گذارهای بین زیر ترازهای مغناطیسی و یا ساختار فوق ریز توسداده شده اند. در این ‏روش ها ، انتقالات هر چند که به وسیله میدان فرکانس رادیویی القا شوند، معمولا نه از طریق جذب انرزی ، ‏بلکه به وسیله روش های دیگر ، نظیر انحراف حاصل از تغییر در جهت اسپین یا تغییری در جهت ‏‏قطبش تابش تشدید آشکار می شوند‎.‎

امین بدیع زاده

http://daneshema.mihanblog.com