Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

КЛАССИФИКАЦИЯ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Читайте также:
  1. I. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЫЖКОВ С ПАРАШЮТОМ.
  2. I. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
  3. II. Классификация издержек в зависимости от объемов производства.
  4. II. Классификация клеток передних рогов
  5. II. КЛАССИФИКАЦИЯ НА ОСНОВАНИИ ФОРМЫ УПОТРЕБЛЕНИЯ
  6. III классификация и маркировка цветных сплавов.
  7. III. КЛАССИФИКАЦИЯ ОТКАЗОВ ПАРАШЮТОВ, ДЕЙСТВИЯ ПАРАШЮТИСТА ПРИ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИИ.

 

Спектроскопические методы анализа основаны на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом, приводящем к различным энергетическим переходам – электронным, колебательным, вращательным, а также переходам, связанным с изменением направления магнитного момента электронов или ядер.

В зависимости от частиц, формирующих аналитический сигнал, различают методы молекулярной и атомной спектроскопии, а в зависимости от характера формирования аналитического сигнала – эмиссионные, абсорбционные и люминесцентные методы.

Электромагнитное излучение представляет собой вид энергии, распространяющейся в вакууме со скоростью около 300 000 км/с, которая может выступать в форме ультрафиолетового, видимого, инфракрасного излучения, микро- и радиоволн, гамма- и рентгеновских лучей (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Области электромагнитного спектра

 

Электромагнитное излучение имеет двойственную природу (волновую и квантовую), поэтому может быть охарактеризовано волновыми (длина волны – λ, частота колебаний – ν, волновое число – ) и квантовой (энергия кванта – Е) характеристиками.

Длина волны λ– расстояние, которое проходит электромагнитная волна за время одного периода. В СИ измеряется в метрах (м) и его долях - сантиметрах (см), миллиметрах (мм), нанометрах (1 нм = 109 м). До введения СИ длину волны выражали в ангстремах (1 Å = 0,1 нм = 10–10 м).

Период Т – время (с), в течение которого совершается полный цикл изменения напряженности электромагнитного поля.

Частота колебаний ν – число колебаний в секунду. Измеряется в герцах (Гц), килогерцах (1 кГц = 103 Гц), мегагерцах (1 мГц = 106 Гц) и т. д.

Длина волны и частота колебаний связаны между собой соотношением:

(1.1)

где с — скорость света (3·1010 см/с).

Волновое число – величина, обратная длине волны. Обычно измеряется в обратных сантиметрах (см–1).

Энергия Е единичного кванта связана с длиной волны или частотой электромагнитного излучения уравнением Планка:

(1.2)

где: h – постоянная Планка (6,62.10–34, Дж ·с).

Уравнение показывает: чем меньше длина волны излучения, тем больше энергия (Е)единичного кванта.

Излучение называется монохроматическим, если его фотоны имеют одну и ту же энергию. Полихроматическое излучение состоит из фотонов различной энергии. Распределение интенсивности полихроматического излучения по длинам волн (энергиям, частотам) называется спектром.

Спектроскопические методы анализа позволяют получать и исследовать сигналы в различных областях спектра электромагнитных волн: от коротких рентгеновских до длинных радиоволн (рис.1.1). С отдельными областями электромагнитного спектра связаны различные методы анализа. В таблице (см. табл. 1.1) приведен обзор спектроскопических методов анализа, показана их связь с соответствующими областями электромагнитного спектра и характером процессов, протекающих при взаимодействии излучения с веществом.



В химическом анализе наиболее широко используется оптический диапазон электромагнитного спектра. Он состоит из трех областей: ультрафиолетовой (УФ) – 200–400 нм; видимой – 400–800 нм; инфракрасной (ИК) – 800–40 000 нм. Иногда методы анализа, основанные на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением оптического диапазона длин волн, называют оптическими.

 

Таблица 1.1. Классификация спектроскопических методов

 

Спектроскопические методы Область электромагнитного спектра Свою энергию изменяют
Ядерно-физические 0,005–1,4 Å Ядра
Рентгеновские 0,1–100 Å Внутренние электроны
Вакуумная УФ-спектроскопия 10–180 нм Валентные электроны
УФ-спектроскопия 180–400 нм Валентные электроны
Спектроскопия видимой области 400–780 нм Валентные электроны
Ближняя ИК-спектроскопия 780–2500 нм Молекулы (колебательная энергия)
ИК-спектроскопия 4000–400 см–1 Молекулы (колебательная, вращательная энергия)
Микроволновая спектроскопия 0,75–3,75 мм Молекулы (вращательная энергия)
Электронный парамагнитный резонанс ~3 см   Неспаренные электроны в магнитном поле
Ядерный магнитный резонанс 0,6–10 м Ядерные спины в магнитном поле

 

Загрузка...

Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 403 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Серийная структура линий атомных спектров | Многоэлектронные системы с одним или несколькими валентными электронами | Особенности атомных спектров | Вращательные и колебательные спектры молекул | Электронные спектры молекул | Влияние различных факторов на положение и интенсивность полос в электронном спектре | ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ | МЕТОДЫ АТОМНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ | Процессы возбуждения эмиссионного атомного спектра | Интенсивность излучения спектральных линий |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ВВЕДЕНИЕ| Основные положения

mybiblioteka.su - 2015-2020 год. (0.007 сек.)