Глава XX. Спектры и спектральные закономерности

§ 172. Спектральные аппараты

Свечение тел тесно связано с процессами, происходящими в атомах и молекулах. Поэтому исследование свечения явилось важным средством для уяснения строения молекул и атомов.

Существенные различия в характере свечения устанавливаются при изучении спектров светящихся тел. Для получения спектров используется дифракционная решетка или чаще призма. Принцип получения спектра при помощи призмы изложен в § 160. Для того чтобы спектр был возможно более четким, т. е. чтобы различные спектральные области хорошо разделялись между собой, спектральному аппарату придается более сложное, чем указано в § 160, устройство, схематически изображенное на рис. 321.

Рис. 321. Схема устройства спектрографа:  — щель,  — объектив коллиматора,  — призма,  — объектив камеры,  — матовое стекло или фотопластинка

Левая часть аппарата — коллиматор  — состоит из узкой щели , расположенной в главной фокальной плоскости объектива ; благодаря этому свет, упавший на щель, выходит из коллиматора параллельным пучком и падает на призму. Из призмы он также выходит параллельным пучком. Но так как лучи разной длины волны (разного цвета) отклоняются призмой на разные углы (дисперсия), то из призмы выходят параллельные пучки разного направления; благодаря этому свет собирается вторым объективом  в различных точках его фокальной плоскости . В этой плоскости получаются, следовательно, изображения щели , но так, что изображения, соответствующие разным длинам волн, приходятся на разные места плоскости . Расположив в плоскости  матовое стекло или фотографическую пластинку, мы получим на ней четкое изображение спектра. Если свет, падающий на щель , представляет собой смесь нескольких монохроматических пучков, то спектр имеет вид отдельных изображений щели в разных длинах волн, т. е. имеет вид отдельных узких линий, разделенных темными промежутками. Если на щель падает белый свет, то все отдельные изображения щели сливаются в цветную полосу.

Аппараты, в которых спектр изображается на фотопластинке, носят название спектрографов. Иногда вместо камеры  помещают зрительную трубу и наблюдают спектр глазом. В этих случаях спектральный аппарат принято называть спектроскопом. Призма изготовляется из стекла, обладающего значительной дисперсией, либо из кварца, флюорита или каменной соли, если спектрограф предназначен для работы в ультрафиолетовой или инфракрасной частях спектра. Из соответствующих материалов делают и объективы.