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 -> Скуг Д. -> "Основы аналитической химии 2 " -> 38

Основы аналитической химии 2 - Скуг Д.

Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии 2 — М.: Мир, 1979. — 438 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovianalithimii21979.pdf
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 175 >> Следующая


* Рис. 22-1 дает двумерное представление монохроматического излучения, т. е. излучения с одной длиной волны. Более наглядно было бы трехмерное изображение с круглым поперечным сечением, радиус которого периодически меняется от нуля до максимальной амплитуды а.

7—1648 98

Глава 19і

Параметры волны. Время, необходимое для прохождения каждого последующего максимума волны через фиксированную точку пространства, называют периодом излучения р. Число колебаний поля в секунду называют частотой v; v равна 1 /р*. Важно понять, что частота определяется источником и остается неизменной независимо от среды, через которую проходит излучение. Наоборот, скорость распространения Si, т. е. скорость, с которой фронт волны движется через какую-либо среду, зависит как от среды, так и от частоты (индекс і выражает зависимость скорости от частоты). Другим параметром, представляющим интерес, является длина волны Ki — расстояние между двумя максимумами или минимумами волны**. Произведение частоты (в герцах) на длину волны (в сантиметрах) представляет собой скорость излучения (в сантиметрах в секунду), т. е.

Si=Vli. (22-1)

В вакууме скорость излучения не зависит от частоты и достигает максимального значения. Эта скорость, обозначаемая символом с, точно определена и равна 2,99792-IO10 см/с. Следовательно, в вакууме

с = vA,ss 3-Ю10 см/с. (22-2)

В любой другой среде скорость распространения понижается вследствие взаимодействия электромагнитного поля излучения с электронами среды. Поскольку частота излучения неизменна и определяется источником, длина волны должна уменьшаться при переходе излучения из вакуума в другую среду [уравнение (22-1)]. Следует отметить, что скорость излучения в воздухе лишь незначительно отличается от с (примерно на 0,03% меньше), поэтому уравнение (22-2) обычно применимо как для вакуума, так и для воздушной среды.

Характеристикой электромагнитного излучения служит также волновое число а, которое определяется числом волн, приходящихся на 1 см. Если длина волны выражена в сантиметрах, волновое число равно 1Д.

Мощность излучения или интенсивность. Мощность излучения P — это энергия потока, падающего на данную поверхность за 1 с; интенсивность I — мощность, приходящаяся на единицу телесного

* Обычно единицей частоты служит герц (Гц), равный одному колебанию в секунду.

** В зависимости от области спектра длину волны выражают в разных единицах; так, длину волны рентгеновского и дальнего ультрафиолетового излучения удобно измерять в ангстремах, А (Ю-10 м); для видимой и ультрафиолетовой областей используют нанометр (нм), или миллимикрометр, ммкм (Ю-9 м); для инфракрасной области — микрометр, мкм (Ю-6 м). Введение в абсорбционную спектроскопию

99

угла. Эти величины пропорциональны квадрату амплитуды (рис. 22-1). Часто не делают различия между мощностью и интенсивностью, хотя это не совсем правильно.

Дискретные свойства излучения

Энергия электромагнитного излучения. Если излучение каким-то образом взаимодействует с веществом, его следует рассматривать как поток частиц энергии, называемых фотонами или квантами. Энергия фотона зависит от частоты излучения и выражается следующим образом:

где h — постоянная Планка (6,63-10-27 эрг-с). Выражая v через длину волны и волновое число, получим

Следует обратить внимание на то, что волновое число, как и частота, пропорционально энергии.

Электромагнитный спектр

Электромагнитный спектр охватывает огромную область длин волн или энергий. Так, энергия фотона рентгеновского излучения (Х~10-8 см) примерно в десять тысяч раз больше энергии, испускаемой раскаленной вольфрамовой нитью (А~10-4 см).

На рис. 22-2 приведены качественные характеристики основных областей электромагнитного спектра. Для этого использована логарифмическая шкала; следует учесть, что область, воспринимаемая человеческим глазом (видимый спектр), очень мала. Такие, казалось бы, непохожие на свет виды излучения, как гамма-лучи или радиоволны, отличаются от него в сущности лишь частотой и, следовательно, энергией.

На рис. 22-2 указаны области спектра, применяемые в аналитических целях, а также молекулярные и атомные переходы, обусловливающие поглощение излучения в каждой области.

Происхождение электромагнитного излучения

Атомы или молекулы обладают ограниченным числом дискретных, или квантованных, уровней энергии, низший из которых отвечает основному состоянию. Если системе сообщить достаточное количество энергии за счет нагревания в богатых энергией участ-

E =Av,

(22-3)

E = -у- = hca.

(22-4)

7* 100

Глава 22

Типы переходов, вызванные поглощением

Тип поглощаемого излучения

Увеличенная область ультрафиолетового-видимого излучения

Переходы внешних



Изменение спинового состояния под действием магнитного поля

Рис. 22-2. Области электромагнитного спектра,

метрии.

используемые в спектрофото-

ках дуги или пламени, в искровом разряде тока, при бомбардировке элементарными частицами, например электронами, или путем поглощения электромагнитного излучения, то атомы или молекулы возбуждаются, т. е. переходят на более высокий энергетический уровень. Время жизни в возбужденном состоянии, как правило, мало (Ю-8 с); возвращение на более низкий уровень энергии или в основное состояние сопровождается выделением энергии в виде тепла или электромагнитного излучения или, возможно, того и другого одновременно. Если выделяется излучение, то энергия каждого испускаемого фотона (Av) равна соответствующей разности энергий возбужденного и более низкого уровней энергии.
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 175 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама