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A Photoelectric Spectrophotometer and Tristimulus Colorimeter Designed for Teaching and Research

1954; Taylor & Francis; Volume: 1; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1080/713818667

0030-3909

W. D. Wright,

Optics and Image Analysis

The instrument consists of a large double monochromator in which the light, after dispersion through the upper halves of two 60 ° dense flint prisms, is focused to produce a spectrum some 25 cm long. A mirror strip located in the plane of the spectrum selects the required waveband and reflects it back through the lower half of the dispersing system. The return beam is then reflected by a prism and brought to a slit focus in the plane of the exit-slit. The spectral puriiy of the light emerging from the slit is primarily determined by the width of mirror used in the spectrum and several sizes of mirror are provided. The colour filter or surface whose spectral transmission or reflection curve is to be measured is mounted in a holder beyond the exit-slit and provision is made to rotate the specimen to provide various angles of incidence of illumination. A. G. E. C. Universal Precision Photoelectric Photometer Unit is used to measure the light flux from the specimen, and the photo-cell can be moved on a radius around the specimen to permit polar curves of reflection and transmission to be measured if desired. The instrument can be adapted as a tristimulus colorimeter by mounting a 25 cm strip of concave mirror in the plane of the spectrum to reflect and re-unite the whole of the spectrum on its return passage through the dispersing system. Templates can then be placed in front of the mirror of such as hape that, in conjunction with the spectral sensitivity of the photo-cell, the whole system has a spectral sensitivity corresponding to the x, y or z distribution curve of the C. I. E. trichromatic system of colour measurement. Comparison of the photo-cell readings with the sample and the reference standard illuminated in turn, for each of the templates, provides a direct determination of the tristimulus values of the sample. Polar curves of chromaticity can also be measured. L'instrument est composé d'un grand monochromateur double dans lequal la lumière, après dispersion par les moitiés supérieures de 2 prismes à 60 e en flint dense, est concentrée en un spectre d'environ 25 cm de longueur. Une bande réfléchissante placée dans le plan du spectre en isole la partie désirée et la renvoie à travers la moitié inférieure du système dispersif. Le faisceau de retour est alors réfléchi par un prisme et concentré sur une fente dans le plan de sortie. La partie spectrale de la lumière émergente de la fente est déterminée d'abord par la largeur du miroir placé dans le spectre; plusieurs dimensions de miroir sont prévues. Le filtre coloré ou la surface dont la courbe de transmission ou de réflexion spectrale doit être mesurée est monté sur un support derrière la fente de sortie, avec possibilité de le faire tourner pour obtenir divers angles d'incidence de la lumière. On photomètre photoélectrique GEC est utilisé pour mesurer le flux lumineux issu de l'échantillon; la cellule est mobile autour de l'échantillon pour permettre le tracé des courbes polaires de réflexion et transmission si besoin est. L'instrument peut être transformé en colorimètre trichromatique au moyen d'un écran concave de 25 cm placé dans le spectre qu'il réfléchit en totalité et recompose en faisant traverser au faisceau le système dispersif. On peut placer devant le miroir des écrans dont la forme choisie en fonction de la sensibilité spectrale de la cellule, est telle que tout le système ait une sensibilité correspondant à la courbe de distribution x y ou z du système C. I. E. de mesure des couleurs. La comparaison des lectures de la cellule obtenues successivement pour l'échantillon et pour l'échantillon de référence avec chacun des écrans, donne une détermination directe des composants trichromatiques de l'échantillon. Des courbes polaires de chromaticité peuvent ainsi être obtenues. Das Instrument enthät einen grossen Doppelmonochromator, bei dem das Licht zunächst durch den oberen Teil eines 60 ° Prismas aus Schwerflint zu einem Spektrum von 25 cm Länge auseinandergezogen wird. Ein Spiegelstreifen in der Ebene dieses Spektrums schickt einen ausgewählten Wellenlängenbereich durch den unteren Teil des Prismas. Nach der zweiten Zerlegung entsteht über ein Ablenkprisma ein Spaltbild in der Ebene des Austrittsspaltes. Die spektrale Reinheit des aus dem Austrittsspalt austretenden Lichtes hängt wesentlich von der Breite des Spiegelstreifens in dem ersten Spektrum ab und deshalb sind mehrere Spiegelgrössen vorgesehen. Die Farbfilter und Oberflächen, deren spektrale Durchlässigkeits- und Reflexionskurven aufgenommen werden sollen, werden in einen Halter hinter dem Austrittsspalt eingesetzt und können gedreht werden, um die Messung unter verschiedenen Einfallswinkeln des Lichtes vorzunehmen. Ein elektrisches Universal-Präzisionsphotometer der Am. Gen. El. Co. misst den Lichtstrom hinter der Probe. Dir Photozelle lässt sich um die Probe als Mitte herumschwenken, um, falls es gewünscht wird, auch die azimutale Verteilung des reflektierten oder durchgelassenen Lichtes zu messen. Das Instrument kann als Drei-Wellenlângen-Kolorimeter eingerichtet werden, indem man einen 25 cm breiten Streifen eines Hohlspiegels in der Spektrenebene anordnet und so das gesamte Spektrum auf seinem Rûckwege durch das Prisma wieder vereinigt. Man kann dann vor dem Spiegel Blenden anordnen dergestalt, dass unter Berücksichtigung der spektralen Empfindlichkeit der Photozelle das ganze System eine spektrale Empfindlichkeit bekommt, die der, x y oder z -Verteilungskurve im C. I. E. Trichromaten-System der Farbmessung entspricht. Der Vergleich der Photozellenablesungen für die Probe und ein Vergleichsstandard in wechselweiser Beleuchtung erlaubt eine direkte Bestimmung der Dreipunktswerte der Probe. Die Polarkurven der Sättigung können ebenfallsgemessen werden.