Определение коэффициента поглощения активного диэлектрика

Если однородную поглощающую среду осветить пучком монохроматического излучения, то вследствие поглощения интенсивность его уменьшается. Если на образец толщиной d падает свет интенсивностью J₀, то интенсивность прошедшего через него излучения J может быть определена из соотношения, известного под названием закона Ламберта-Бугера:

, (1)

 

где k - коэффициент поглощения.

Этот закон справедлив только для строго монохроматического излучения, перпендикулярно падающего к поверхности исследуемого вещества и не испытывающего отражения. Отклонение от этого закона может быть вызвано также и неоднородностью поглощающей среды и недостаточной параллельностью пучка излучения.

Согласно выражению (1), определение коэффициента поглощения активного диэлектрика (рубина и стекла с неодимом) практически сводится к измерению пропускаемости J/J₀ оптической плотности lnJ₀/J для данной длины волны излучения:

k = 1/d · lnJ₀/J, (2)

 

Графическое изображение зависимости коэффициента поглощения исследуемого вещества от длины волны падающего излучения называют спектром поглощения k(λ). Длину волны изображают в ангстремах (Å) или микронах (мкм).

Для определения коэффициента поглощения образца поступают следующим образом.

Пучок света от лампы накаливания (л.н.) модулируется прерывателем и направляется через объект исследования в монохроматор УМ-2. С помощью входной и выходной щелей монохроматора можно изменить интенсивность пучка света. Из монохроматора свет определенной длины волны падает на фотоумножитель, который является приемником излучения. Переменный электрический сигнал с частотой модуляции от фотоумножителя поступает на вход резонансного усилителя У2-4, после чего детектируется в фазе с опорным сигналом синхродетектором СД-1. На входе синхродетектора стоит индикаторный прибор. Отсчет показаний J₀ ω J производится по показаниям индикаторного прибора. Все измерения производятся на переменном сигнале с целью исключения постоянной подсветки.