Методы измерения поглощения

Методы измерения поглощения основываются на определении одной из следующих величин:

1) интегральный коэффициент поглощения резонансной линии;

2) полная энергия, поглощаемая резонансной линией из непрерывного спектра;

3) относительная величина поглощения света от источника с линейчатым спектром — «линейная» абсорбция.

Первый метод основан на измерении коэффициента поглощения для данной резонансной линии как функции частоты. С точки зрения классической электродинамики интегральный коэффициент поглощения определяется формулой (27).

Таким образом, независимо от условий эксперимента и причин, обусловливающих ту или иную форму контура линии поглощения, интегральный коэффициент поглощения непосредственно связан только с произведением n∙f. В том случае, когда одна из этих величин известна (например, сила осциллятора f), предоставляется возможность измерения другой величины (концентрации атомов элемента n).

Схема измерений заключается в следующем. В качестве источника света применяется лампа с известным спектральным распределением энергии излучения, обычно обладающая непрерывным спектром. Измеряя интенсивность прошедшего через поглощающий слой света, вычисляют и затем представляют графически коэффициент поглощения как функцию частоты.

После этого находят интеграл(27), соответствующий площади, заключенной между кривой и осью абсцисс.

Использование данного метода связано с большими техническими трудностями из-за того, что большинство резонансных линий при не очень высоких температурах и давлениях постороннего газа имеет малую ширину. Для того чтобы получить истинное распределение коэффициента поглощения по частотам, необходимо работать с приборами большой разрешающей способности.

Второй из указанных выше методов состоит в измерении полной энергии, поглощаемой резонансной линией из непрерывного спектра, отнесенной к интенсивности падающего излучения. Преимущество данного метода состоит в том, что величина полного поглощения в значительных пределах не зависит от разрешения спектрального прибора и легко может проводиться на обычных спектрографах.

При малых оптических плотностях метод полного поглощения оказывается равнозначным методу интегрального коэффициента поглощения, поскольку величина поглощенной энергии пропорциональна n∙f.