Filtry slouží k vymezení určitého (co nejužšího) pásu monochromatického světla ze spojitého záření.
Všeobecnou charakteristiku lze odvodit z jejich křivky propustnosti. Spektrální pološířka filtru (h) odpovídá intervalu vlnových délek záření v polovině maximální propustnosti (transmitance) a uvádí se v nm.
Fotometrické filtry dělíme na dvě základní skupiny: barevné absorpční a interferenční.
Barevné absorpční filtry mají nižší spektrální čistotu filtrovaného záření, jejich pološířka se pohybuje v rozsahu 30 – 80 nm.
Pevné absorpční filtry jsou to skla vybarvená
oxidy kovů, nebo skla pokrytá vrstvou želatiny s organickým barvivem.
Kapalinové barevné absorpční filtry jsou obvykle kyvety
s roztoky anorganických solí (např. CuSO4.5H2O,
CuCl2.5H2O, CoSO4.7H2O, KMnO4)
nebo organických látek (např. kyselina pikrová, malachitová zeleň).
-
k filtraci infračerveného světla (tepla) se může
použít kyveta s H2O nebo roztokem CuSO4.
-
jako pásový UV filtr může sloužit kyveta s roztokem
NaNO2 nebo KNO2
Interferenční filtry využívají mnohonásobnou interferenci záření mezi hraničními plochami s výbornými odrazovými vlastnostmi, mají užší šířku pásma a vyšší pík transmitance (lepší propustnost) než barevné absorpční filtry. Nejvíce rozšířený je kovový Fabry-Perotův filtr.
|
|
a, c – polopropustné vrstvičky b – vrstva dielektrika o tloušťce l/2 d, e – krycí vrstvy |
Na základní desce je mezi dvěma stříbrnými polopropustnými vrstvičkami vakuově napařená vrstva průhledného dielektrika o tloušťce l/2, přičemž l odpovídá požadované vlnové délce. Mnohonásobnými odrazy od zrcadlových ploch filtru a po vícenásobné interferenci dopadajících paprsků různé vlnové délky vznikají velmi úzká maxima s pološířkou 8 – 10 nm a hodnotou propustnosti vyšší než 40 %.
Vícevrstvý filtr je tvořen z 5 až 25 vakuově napařených vrstev, přičemž se střídají materiály s nízkým a vysokým indexem lomu. Tloušťka jednotlivých vrstev je l/4 až 1 λ. Píky transmitance jsou užší než u kovových filtrů a vícevrstvé filtry mají vyšší propustnost (40 – 70 %) než kovové filtry. Nevýhodou vícevrstvých filtrů je poměrně vysoká cena a vyšší transmitance v nežádané části spektra ve srovnání s kovovými filtry.
Další informace:
Jaroslava Vávrová, Petr Štern