БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (СВ)
Наиболее распространены стеклянные абсорбционные С., которые отличаются постоянством спектральных характеристик, устойчивостью к воздействию света и температуры, высокой оптической однородностью. промышленностью выпускается более 100 марок цветных стекол для С. На рис. 1 приведены спектральные кривые пропускания некоторых из них. Используя одно, два, а иногда и три стекла и меняя их толщину, можно получать С. с разнообразными спектральными свойствами. Абсорбционные С. из окрашенной желатины и др. органических материалов применяются реже вследствие их низких механической прочности и термической устойчивости, а также довольно быстрого выцветания. Положительными качествами таких С. являются большое разнообразие спектральных характеристик и простота изготовления. Жидкостные абсорбционные С. используют сравнительно редко. К их достоинствам относится возможность изготовления в лабораторных условиях и плавное изменение характеристик С. при изменении концентраций компонентов раствора. В некоторых случаях, например для выделения ультрафиолетовой области спектра, применяют газовые абсорбционные С. Полупроводниковые С. иногда используют в инфракрасной области спектра, где они обладают резкими границами пропускания.
Отражающие селективные и нейтральные С. изготовляют нанесением металлических плёнок на кварцевую или стеклянную подложку. Селективные отражающие С. с различными кривыми отражения получают также, комбинируя слои разной толщины в многослойных диэлектрических зеркалах (см. Зеркало, Оптика тонких слоев).
Интерференционные С. (один из них схематически изображен на рис. 2) состоят из двух полупрозрачных зеркал (например, слоев серебра) и помещенного между ними слоя диэлектрика оптической толщиной l/2, l, 3l/2 (l — длина волны в максимуме пропускания). В проходящем свете интерферируют лучи, непосредственно прошедшие через С. и отражённые 2, 4, 6 и более 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 эти лучи отсутствуют. Кривые пропускания таких С. показаны на рис. 3. Интерференционные С. выделяют узкие области спектра (до 15—20 А) с меньшими потерями света, чем абсорбционные. Их недостатком является наличие значительного фона вне полос пропускания и зависимость положения этих полос от угла падения лучей света. Интерференционно - поляризационные С., в которых используется явление интерференции поляризованных лучей, могут выделять сверхузкие спектральные области (до долей ангстрема) при полном отсутствии фона. Однако такие С. применяют редко, главным образом в астрофизических исследованиях, т. к. они представляют собой сложные оптические системы, очень чувствительные к температуре и другим внешним влияниям.
В дисперсионных С. максимум пропускания (минимум отражения) приходится на ту длину волны l0, для которой равны преломления показатели (ПП) двух сред n1 и n2. 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 вещество с ПП n1 (погруженное в среду с ПП n1) размельчить. Обычно дисперсионные С. изготовляют из порошков бесцветных стекол, залитых органическими жидкостями. Изменяя ПП жидкости, изменяют l0. То же происходит при изменении температуры. Высокая температурная чувствительность приводит к необходимости термостатирования дисперсионных С., что ограничивает их использование.
С. служат для выделения или устранения требуемой спектральной области в научных исследованиях, в фотометрии, спектрофотометрии, колориметрии, сочетаются почти со всеми оптическими приборами и спектральными приборами. В фотографической и кинематографической практике их применяют для уменьшения рассеяния дымкой, улучшения цветопередачи и передачи светотени, съёмки в инфракрасных лучах. В светотехнике они употребляются для сигнализации, цветного освещения, изменения цветовой температуры источников света. С. необходимы во всех случаях, когда нужно избежать нежелательного нагревательного действия инфракрасного излучения, фотохимических и иных действий ультрафиолетового излучения, либо ослабить или исправить спектральный состав видимого излучения (так, они являются основным элементом многих защитных очков). Без С. невозможна инфракрасная, ультрафиолетовая и люминесцентная микроскопия. Эти примеры не исчерпывают чрезвычайного многообразия областей применения С.
Лит.: Зайдель А. Н., Островская Г. В., Островский Ю. И., Техника и практика спектроскопии, М., 1972; Каталог цветного стекла, М., 1967; Баранов С. С., Хлудов С. В., Шпольский Э. В., Атлас спектров пропускания прозрачных окрашенных плёнок, М. — Л., 1948; Оптические материалы для инфракрасной техники, М., 1965; Крылова Т. Н., Альбом спектральных кривых коэффициентов отражения тонких непоглощающих слоев на поверхности стекла, Л., 1956; Розенберг Г. В., Оптика тонкослойных покрытий, М., 1958; Ангерер Э., Техника физического эксперимента, пер. с нем., М., 1962; Шерклифф У., Поляризованный свет, пер. с англ., М., 1965.
Т. И. Вейнберг.
Рис. 2. Схематическое изображение простейшего интерференционного светофильтра. Между двумя тонкими слоями серебра, служащими полупрозрачными зеркалами, расположен слой диэлектрика оптической толщиной l/2 (l — длина волны в максимуме пропускания). Для защиты от повреждений и удобства обращения светофильтр заключён между двумя стеклянными пластинками.
Рис. 3. Кривые пропускания интерференционных светофильтров с серебряными полупрозрачными зеркалами при различных значениях коэффициента отражения R серебряных слоев. t — коэффициент пропускания. Максимум пропускания — при длине волны l0 = 5600 Å (560 нм).
Рис. 1. Спектральные кривые пропускания некоторых стеклянных абсорбционных светофильтров толщиной 3 мм. t— коэффициент пропускания, l— длина волны света (1 нм = 10Å). Диапазон длин волн 200—400 нм соответствует близкому ультрафиолетовому излучению, 400—700 нм — видимому излучению, 700—1200 нм — близкой инфракрасной области спектра.
Светофор дорожный
Светофо'р доро'жный (от свет и греч. phorós — несущий), средство световой сигнализации, служащее для регулирования дорожного движения и движения подвижного состава на железных дорогах.
Прототип С. д. — устройство семафорного типа, было установлено в Лондоне в 1868. Первые электрические С. д. с ручным управлением появились в начале 20 в. в США (Кливленд, Нью-Йорк, Чикаго), имели зелёный и красный сигналы. Первый трёхцветный С. д. был установлен в Нью-Йорке в 1918, в Москве — в 1930. Применение С. д. на железных дорогах относится к началу 20 в.
Для регулирования дорожного движения используют трёхцветные С. д. с единым для всех стран расположением сигналов (сверху вниз) — красный, жёлтый, зелёный — в соответствии с международной «Конвенцией о дорожных знаках и сигналах» (1968). С. д. устанавливают (подвешивают) на перекрёстках улиц, автомобильных магистралей, пешеходных переходах и т. п. Такие С. д. оборудуют также дополнительными секциями с сигналами в виде зелёной стрелки или устанавливают самостоятельные С. д. для регулирования движения на перекрёстке по определённым направлениям; применяются двухцветные пешеходные С. д. с красным и зелёным сигналами. На сложных перекрёстках для регулирования движения трамваев устанавливаются специальные С. д. — электрическое табло с четырьмя сигналами, которые иногда используют и для регулирования движения автобусов или троллейбусов.
Большинство С. д. (1974) управляется с помощью автоматов (контроллеров) (впервые появились в начале 20-х гг. 20 в. в США). В системах управления дорожным движением применяют также счётно-решающие устройства и ЭВМ.
Железнодорожные С. д. для разрешения, запрещения движения подвижного состава и снижения его скорости устанавливают (подвешивают) на ж.-д. перегонах и станциях. Для обеспечения ведения поезда при плохой видимости и при высоких скоростях в кабине локомотива устанавливается локомотивный С. д., показания которого автоматически повторяют показания стационарных (путевых) С. д., находящихся на станциях и перегонах (см. Локомотивная сигнализация). В С. д. применяют зелёный, жёлтый, красный, синий, лунно-белый сигнальные цвета. С. д. обычно ограждает один участок пути железной дороги, оборудованный автоматической или полуавтоматической блокировкой (см. Железнодорожная автоматика и телемеханика). Для увеличения объёма информации на железных дорогах СССР используют сочетание нескольких огней, а также применяют два режима горения — непрерывный и мигающий.
