Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Аналитическая химия -> Бабушкин А.А. -> "Методы спектрального анализа " -> 13

Методы спектрального анализа - Бабушкин А.А.

Бабушкин А.А., Бажулин П.А., Королев Ф.А., Левшин Л.В. Методы спектрального анализа — МГУ, 1962. — 509 c.
Скачать (прямая ссылка): babushkinmetodispektralnogoanaliza1962.pdf
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 241 >> Следующая


Зависимость интенсивности спектральных линий от концентрации атомов; кривая роста. Атомы, находящиеся в состоянии k (рис. 4), под действием излучения частоты vik могут поглощать это излучение и переходить в верхнее состояние і. Этот процесс определяется вероятностью поглощения Bki или силой осциллятора Iki , которые связаны с вероятностью спонтанного излучения.Aik :

R-IL и" . л м — 0 , з Ik • gk Snh^k

gk 8*?? tk

Количество поглощенной энергии P пропорционально концентрации Nk атомов, плотности излучения pik или интенсивности излучения Iik, находящегося внутри плазмы разряда, и определяется выражением

Pki = Nk-Bkr9ik-foik. (1.4)

Это поглощенное излучение снижает общую интенсивность Iik излучения и тем больше, чем выше концентрация атомов и чем больше вероятность Bki или сила осциллятора fki• Отсюда следует, что самопоглощение особенно проявляется для резонансных линий или линий, имеющих метастабильное нижнее состояние (k), на котором возможно накопление большого числа поглощающих атомов в плазме разряда. Отсюда следует также, что при заданной концентрации атомов N0 можно найти такие спектральные .линии, для которых вероятности поглощения Bki (или силы осцилляторов fki ) малы, или нижние состояния (k) располагаются достаточно высоко над нормальным, вследствие чего при реализуемых в плазме разряда условиях число атомов Nk мало.

Повышение интенсивности спектральной линии с концентрацией атомов не может определяться простым соотношением (1.1); по мере

25 роста концентрации атомов повышение интенсивности замедляется в связи с увеличением доли поглощаемой энергии Pki. В этом проявляется роль самопоглощения. Полная зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации представляется кривой роста, которая может быть вычислена теоретически, исходя из условий, существующих в плазме источника, а также построена экспериментально. В качестве примера на рис. 5 дана кривая роста (кривая 2), вычисленная теоретически для дуги постоянного тока при заданных условиях возбуждения атомов и их распределения в плазме дуги. По оси орди-

Рис. 5. Кривая роста для плазмы дуги постоянного тока: / — в отсутствие самопоглощения; 2 ¦— при наличии самопоглощения

нат отложены логарифмы интенсивности спектральных линий, по оси абсцисс — логарифмы NkBki произведения концентрации Nk поглощающих данную линию атомов на вероятность поглощения Bki. Экспериментальные точки, полученные для резонансных линий хрома, довольно хорошо располагаются около этой теоретической кривой и свидетельствуют о том, что вычисленная кривая роста достаточно правильно отражает зависимость интенсивности от концентрации атомов в плазме дуги постоянного тока.

Концентрация атомов Nk в первом приближении может быть по формуле Больцмана (1.2) связана с концентрацией атомов N0 в нормальном состоянии через экспоненциальный множитель, зависящий от температуры разряда. Таким образом кривая роста дает по существу зависимость интенсивности любой спектральной линии от концентрации атомов в плазме разряда. Вид кривой роста очень сложен: она имеет два прямолинейных участка при малых и больших концентрациях атомов, которые аналитически можно выразить в виде уравнений прямых линий с угловыми коэффициентами 1 и 0,5. Для промежуточ-

26 ной области угловой коэффициент касательной < 1 и непрерывно меняется с увеличением концентрации. Эту промежуточную область можно разбить на последовательный ряд достаточно малых участков, для которых ход кривой можно считать совпадающим с касательной к кривой в середине каждого участка. В таком случае весь ход кривой роста может быть представлен простым аналитическим выражением

Ig / = a + Mg NB

.(I-S)

с переменным значением углового коэффициента Ь.

Излучение энергии атомами и ионами в плазме различной температуры. В плазме электрического разряда и в пламени всегда наблюдается ионизация атомов; в зависимости от условий, существующих в разряде, степень ионизации может быть различной. Количественно степень ионизации х выражается отношением числа ионов N+ к обще-

N +

му числу частиц N= N0-^-N+, т. е. х — ——^pr • Число ионов A^+ при условии термодинамического равновесия определяется формулой Саха:

N'

+

N0 Ne

(2 тип)*"(kT)'!*

Zi3

(1.6)

О

где Ne — число электронов в 1 см3, m — масса электрона, V — потенциал ионизации атома.

При наличии ионизации интенсивность линий нейтральных атомов уменьшается за счет уменьшения числа этих атомов, и, вместо (1.1), эта интенсивность будет выражаться соотношением

hk = U — х) NtA-Ji^tk.

Интенсивность линий ионов по мере возрастания степени ионизации будет возрастать и определяться соотношением

^mn = xNmAmJlVmn.

Таким образом, если рассматривать разряд с различной температурой, то будет наблюдаться последовательное усиление и ослабление интенсивности линий различных атомов и ионов в зависимости от их потенциалов ионизации. В каждом случае будет наблюдаться некоторый максимум интенсивности линий при некоторой оптимальной температуре разряда. В качестве примера на рис. 6 представлен ход интенсивности линий атома и иона кальция (потенциалы ионизации 6,1 и 11,9 эв соответственно) и атома бора (потенциал ионизации8,3эв).
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 241 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама