Как сгладить спектр источника света?

Может ли кто-нибудь сказать мне, есть ли достаточно дешевое вещество или устройство, которое я могу использовать для сглаживания спектра источника света?

Например, если в спектре есть всплески, как на синем графике ниже, можно ли размазать по длине волны (а не пространственно, как в обычных диффузорах) так, чтобы он больше походил на красный график?

smooth_spectrum.png

Фактическая форма сглаживания (ядро свертки) не очень важна, но предпочтительно, чтобы передавалась большая часть энергии.

Я искал фильтры «выравнивания спектра», но вместо этого они ослабляют определенные длины волн, а не рассеивают их.

Я полагаю, что возможно быстро перемещать источник света вперед и назад, чтобы эффект Доплера вызывал аналогичный сдвиг, но требуемые скорости были бы огромными!

Почему вы хотите «сгладить» таким образом (что на самом деле больше похоже на расширение)?
@Gnubie Какие свойства света вы хотите сохранить, скажем, направление, поляризацию, запутанность и т. Д.? Если вам не нужен ни один из них, нет ничего другого, если сначала проанализировать спектр и восстановить его с помощью перестраиваемого лазера.
Направление частично (скорее, чтобы поддерживать интенсивность достаточно высокой, чтобы ее можно было использовать, чем, скажем, для создания изображения). Разве перестраиваемый лазер не имеет всего несколько линий, одну или несколько из которых можно выбрать?

Ответы (3)

Это может быть невозможно для вашей установки, но вы можете попробовать быстро вращать источник света, что приведет к расширению ваших спектральных линий допплеровским методом . Вы правы в том, что скорость должна быть существенной по сравнению со скоростью света. Например, если ваша частота, скажем, 500 нм. Если вы хотите, чтобы он распространялся порядка одного нанометра, вам нужно решить:

ф "=" ф 0 ( 1 + в с )
для v, скорость, учитывая, что ф 0 "=" 500 нм и ф "=" 501 нм. Если бы вы сделали это, скорость должна была бы быть 600 000 м/с.

В качестве альтернативы вы можете попробовать нагреть свой источник, чтобы атомы/молекулы в среднем имели более высокие скорости, что расширит ваши спектральные линии (поскольку некоторые будут двигаться от вас, а некоторые будут двигаться к вам).расширение температуры

Если предположить, что тепловая энергия атома при температуре T с массой M поровну разделена между каждой имеющейся у него степенью свободы (см. Теорему о равнораспределении ), среднеквадратическая скорость связана с температурой следующим образом:

в р м с "=" 3 р Т М
где М — масса моля частиц идеального газа. Тогда возникает вопрос, чтобы увидеть разброс в 1 нм, вам нужно, чтобы некоторые частицы достигли вышеупомянутой скорости, и при какой температуре она достигается для конкретного газа, который вы хотите использовать?

Я лично думаю, что проще всего сделать это численно, на самом деле существует множество пакетов Python, которые могут помочь вам свернуть ваши спектральные линии с известным ядром сглаживания. Вы можете использовать ядро ​​​​Гаусса (эффективно точечная функция). Если вы чертовски одержимы тем, что это физическое распространение ваших эмиссионных линий, я думаю, что у вас есть работа для вас (если я что-то не забыл здесь).

Вы также можете создать давление в источнике света, предполагая, что это газ.
Правда, если вы хотите наблюдать за спектральными линиями вашего источника газа, вам нужно видеть его в каком-то стеклянном корпусе (колбе), поэтому повышение давления может быть дополнительным усложнением.

Когда вы рассеиваете свет от материала, возникает фотон-фононное взаимодействие, которое сдвигает частоту фотона в зависимости от энергии фонона ( комбинационное рассеяние , бриллюэновское рассеяние ). Однако эффект совсем небольшой.

Какое расширение вам нужно? Рэлеевское рассеяние в теплом газе высокой плотности, вероятно, сильно испортит вам спектр :)

Люминофоры, выстилающие стеклянную трубку флуоресцентного светильника, довольно хорошо размывают спектр эмиссии атомной ртути в нечто более близкое к излучению черного тела. Там может быть смесь люминофора, которая выполняет то, что вы хотите...

Как сгладить спектр источника света?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v