Преимущество Фелгетта (англ. Fellgett's advantage) — в метрологии термин, обозначающий преимущества (большее отношение сигнал/шум) широкополосных измерений по сравнению со сканирующими. Назван по имени Питера Фелгетта (англ. P. B. Fellgett), который впервые изложил эффект в своей диссертации[1].
Объяснение
Если при измерении сигнала шум определяется свойствами самого детектора, то широкополосное измерение (например, Фурье-спектроскопия) обладает преимуществами по сравнению с обычным («сканирующим») измерением с использованием монохроматора: улучшение отношение сигнала к шуму будет пропорционально , где — это число точек в спектре[2]. Селлар и Бореман (англ. Sellar and Boreman) объясняют выигрыш отсутствием выходной спектральной щели, которая уменьшает количество света, попадающего в детектор, именно во столько раз[3].
При измерении сигналов с большим отношением пикового значения к среднему (например спектров излучения атомов и молекул, проявляется дополнительное преимущество: при сканировании, шум примерно пропорционален квадратному корню из сигнала, и потому абсолютное значение шума на пиках будет сравнительно большим, а на базовой линии спектра — маленьким. В то же время при широкополосном измерении, шум оказывается более-менее равномерно распределённым по спектру, и потому измерения пиков (которые представляют больший интерес) становятся более точными. Следует отметить, что при исследовании спектров поглощения, где, наоборот, интерес представляют области спектра со слабым сигналом, тот же фактор приводит к большему относительному шуму широкополосных измерений[4].
Если в шуме детектора преобладает дробовой шум (с равномерной плотностью в пределах спектра), то выигрыш от широкополосности в точности компенсируется увеличением шума в более широкой полосе спектра, и преимущество Фелгетта пропадает. Именно поэтому Фурье-спектрометрия не очень популярна при измерениях в видимой и ультрафиолетовой областях[5].
Примечания
- ↑ P. B. Fellgett (1949). “Theory of Infra-Red Sensitivities and its Application to Investigations of Stellar Radiation in the Near Infra-Red”.
- ↑ P. B. Fellgett (1949). “On the ultimate sensitivity and practical performance of radiation detectors”. J. Opt. Soc. Am. OSA. 39: 970—976. Bibcode:1949JOSA...39..970F.
- ↑ R. Glenn Sellar and Glenn D. Boreman (2005). “Comparison of relative signal-to-noise ratios of different classes of imaging spectrometer”. Appl. Opt. OSA. 44: 1614—1624. Bibcode:2005ApOpt..44.1614S. DOI:10.1364/AO.44.001614.
- ↑ Stephen E. Bialkowski (1998). “Overcoming the multiplex disadvantage by using maximum-likelihood inversion”. Applied Spectroscopy. 52: 591—598. Bibcode:1998ApSpe..52..591B. DOI:10.1366/0003702981943923.
- ↑ Griffiths, Peter R. 7.4.4 Shot noise // Fourier Transform Infrared Spectrometry : [англ.]. — 2nd. — Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, 2007. — Vol. 171. — P. 170-171. — ISBN 978-0-471-19404-0.
Литература
- Pelletier, Michael. Analytical applications of Raman spectroscopy. — Blackwell publishing, 1999. — P. 83. — ISBN 0-632-05305-4.
 |
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .