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 .

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 ${\displaystyle {\sqrt {m}}}$ , где ${\displaystyle m}$ — это число точек в спектре . Селлар и Бореман ( англ. Sellar and Boreman ) объясняют выигрыш отсутствием выходной спектральной щели, которая уменьшает количество света, попадающего в детектор, именно во столько раз .

При измерении сигналов с большим (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 .

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 .

Примечания

Литература

• Pelletier, Michael. Analytical applications of Raman spectroscopy (англ.) . — Blackwell publishing , 1999. — P. 83. — ISBN 0-632-05305-4 .