устройство, меняющее спектральный состав и энергию падающего на него оптического излучения. Осн. хар-ка С.- спектральная зависимость его пропускания коэффициента t (или оптич. плотности D =-Igt) от частоты (длины волны l) излучения. Селективные С. предназначены для отрезания (поглощения) или выделения к.-л. участка спектра. В сочетании с приёмниками оптического излучения эти С. изменяют спектральную чувствительность приёмников. Нейтральные С. равномерно ослабляют поток излучения в определённой области спектра. Действие С. может быть основано на любом оптич. явлении, обладающем спектральной избирательностью,- на поглощении света (абсорбционные С.), интерференции света (интерференционные С.), отражении света (отражательные С.), дисперсии света (дисперсионные С.) и пр.
Наиболее распространены стеклянные абсорбционные С., к-рые отличаются постоянством спектральных хар-к, устойчивостью к воздействию света и темп-ры, высокой оптич. однородностью. Пром-стью выпускается более 100 марок цветных стёкол для С. На рис. 1 приведены спектральные кривые пропускания нек-рых из них. Используя одно, два, а иногда и три стекла и меняя их толщину, можно получать С. с разнообразными спектральными св-вами. Абсорбционные С. из окрашенной желатины и др. органич. материалов применяются реже вследствие низких механич. прочности и термич. устойчивости, а также довольно быстрого выцветания. Положит. качества таких С.- большое разнообразие спектральных хар-к и простота изготовления. Жидкостные абсорбционные С. используют сравнительно редко. К их достоинствам относится возможность изготовления в лабораторных условиях и плавное изменение хар-к С. при изменении концентраций компонентов раствора. В нек-рых случаях, напр. для выделения УФ области спектра, применяют газовые абсорбционные С. Полупроводниковые С. иногда используют в ИФ области спектра, где они обладают резкими границами пропускания.
Рис. 1. Спектральные кривые пропускания нек-рых стеклянных абсорбционных светофильтров толщиной 3 мм.
Отражающие селективные и нейтральные С. изготовляют нанесением металлич. плёнок на кварцевую или стеклянную подложку. Селективные отражающие С. с разл. кривыми отражения получают также, комбинируя слои разной толщины в многослойных диэлектрич. зеркалах (см. ОПТИКА ТОНКИХ СЛОЕВ).
Рис. 2. Схема интерференционного светофильтра.
Интерференционные С. (рис. 2) состоят из двух полупрозрачных зеркал (напр., слоев серебра) и помещённого между ними слоя диэлектрика оптич. толщины l/2, l, 3l/2 (l - длина волны в максимуме пропускания). В проходящем свете интерферируют лучи, непосредственно прошедшие через С. и отражённые чётное число раз от полупрозрачных слоев, в отражённом свете интерферируют лучи, отражённые 1, 3, 5 и более раз. В результате в проходящем свете остаются лучи с длиной волны, равной удвоенной толщине слоя диэлектрика, а в отражённом свете эти лучи отсутствуют. Кривые пропускания таких С. показаны на рис. 3. Интерференционные С. выделяют узкие области спектра (до 1,5-2 нм) с меньшими потерями света, чем абсорбционные. Их недостаток - наличие значительного фона вне полое пропускания и зависимость положения этих полос от угла падения лучей света. Интерференционно поляризационные С., в к-рых используется явление интерференции поляризованных лучей, могут выделять сверхузкие спектральные области (до 10-2 нм) при полном отсутствии фона. Однако такие С. применяют редко (гл. обр. в астрофиз. исследованиях), т. к. они представляют собой сложные оптич. системы, очень чувствительные к темп-ре и другим внеш. влияниям.
Рис. 3. Кривые пропускания интерференционных светофильтров: R - коэфф. отражения серебряных слоев.
В дисперсионных С. максимум пропускания (минимум отражения) приходится на ту длину волны l0, для к-рой равны преломления показатели n1 и n2 двух сред. Чем больше спектральное удаление от l0, тем больше отличаются n1 от n2 и тем меньше пропускание (см. ФРЕНЕЛЯ ФОРМУЛЫ). Выделение спектрального интервала более эффективно, если в-во с n2 (погружённое в среду с n1) размельчить. Обычно дисперсионные С. изготовляют из порошков бесцветных стёкол, залитых органич. жидкостями. Изменяя n1, изменяют l0. То же происходит при изменении темп-ры. Высокая температурная чувствительность приводит к необходимости термостатирования дисперсионных С., что ограничивает их использование.
С. служат для выделения или устранения определённой спектральной области в науч. исследованиях, в фотометрии, спектрофотометрии, колориметрии; сочетаются почти со всеми оптич. приборами и спектральными приборами. В фотографич. и кинематографич. практике их применяют для уменьшения рассеяния дымкой, улучшения цветопередачи и передачи светотени, съёмки в ИК лучах. В светотехнике они употребляются для сигнализации, цветного освещения и т. п. С. необходимы для предотвращения нежелательного нагреват. действия ИК излучения, фотохим. и иных действий УФ излучения.
В закладки будет добавлено толкование к данному слову в данном словаре. Закладки сохраняются на Вашем компьютере в cookie. Если Ваш браузер не поддерживает cookie или такая возможность отключена, то сохранение закладок будет не возможно.