关于锐截止型滤光片有效透射比的确定

　　0　前　言

　　在分光辐射测量中,滤光片是一种重要的分光手段,因此滤光因子就成为辐射分光测量中的一个重要因子。滤光因子是滤光片有效透射比的倒数;其实质 就是将被滤光片所反射和吸收而未达到探测器的那部分辐射能量订正回来。因此准确地测定滤光片的有效透射比就成了分光测量的关键。准确地测定滤光片的有效透 射比,讲起来比较简单,做起来并非如此。特别是在20世纪70年代,滤光片的光谱透射比只能通过分光光度计以绘制曲线的方式表达出来,由于受光度计探测范 围的限制,当时,测一个完整光谱曲线,即200nm~3000nm范围,就需要使用两台分光光度计,即紫外和红外分光光度计。而从曲线图上读取光谱透射比 的方法不仅耗费很多人力,且不准确,两台光度计的绘制用纸往往又不一致;由于比例不一,衔接处有断裂,更难于处理。大概正是由于存在着这样一些问题,“主 透过带”一说应运而生,并得到了广泛的应用,并且一直延用至今[1,2]。甚至还提出了如下的理由:

　　如图1所示,图中短波端A、B两部分的面积基本相等,因此可以相互抵消,于是透过曲线变成了如虚线所示的矩形的理想透过状态;至于长波端,由于 那里的太阳光谱辐照度已经很低,所以可忽略。表面上看,上述理由似乎无懈可击,实际上,除长波端的解释可以接受外,短波端的处理是不当的。因为太阳光谱本 身不是一条与横坐标轴平行的直线,正如从图2可以看到的,在长波端截止区恰遇强吸收峰,所以上述理由可以接受,而在短波端,各种滤光片均处在太阳光谱急剧 上升的状态中, A、B两部分根本无从相等。图2中所绘制的太阳光谱曲线是Lowtran7针对标准大气下垂直入射情况计算的;而光谱透射比则是对Eppley Lab·出品的各种滤光片的实测结果。

　　为了准确确定不同滤光片的有效透射比,作者之一在20世纪80年代曾提出了“3片法”[3,4],实践证明,这无疑是继“主透过带”之后的一种 进步,其不足之处在于:①两滤光片重叠放置,其间相互多次反射会引起增透效应;②由于两片玻璃重叠放置(增厚)会引起锐截止段的截止波长向长波方向移动; 这两点均难于准确定量考虑。因此,进一步寻找更准确确定有效透射比的方法就是本文的目的。

　　1　方　法

　　随着科学技术的进步,目前的分光光度计均能做到测定结果的数字化输出。这为直接计算滤光片的有效透射比提供了极大的方便。我们利用日本岛津 UV-3100分光光度计测量了几种滤光片自200nm~3100nm波段的光谱透射比。该光度计的分辨率为0·01%,准确度优于1%。测量结果以 2nm的间隔输出。