Электромагнитное излучение спектр

Фотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении электромагнитных излучений различных участков спектра однородной системой . Поэтому данный метод при условии использования монохроматических излучений называют методом абсорбционной спектроскопии или спектрофотометрии. [c.458]

В фотометрическом анализе используют поглощение электромагнитного излучения в УФ-, видимой и ИК-областях спектра. Наибольшее распространение получили фотометрические методы анализа, основанные на поглощении в видимой области спектра, т. е. в интервале длин волн 400—780 нм. Это объясняется возможностью получения множества интенсивно окрашенных органических и неорганических соединений, пригодных для их фотометрического определения в видимой области спектра с помощью достаточно несложных и относительно недорогих приборов. [c.53]

Рис. 8.6. Спектр электромагнитного излучения.

Спектры электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого и рассеиваемого веществом, изучает раздел физики — спектроскопия. Квант поглощаемой или испускаемой веществом энергии соответствует изменению энергии при каком-либо единичном акте атомного или молекулярного процесса (табл. 11). Наиболее коротковолновое излучение (у-излучение) соответствует ядерным процессам. Квантовые переходы внутренних электронов атомов и молекул сопровождаются рентгеновским излучением. Электромагнитное излучение ультрафиолетовой и видимой области спектра отвечает квантовым переходам внешних (валентных) электронов. Колебанию атомов в молекулах отвечает инфракрасное излучение, вращению молекул — дальнее инфракрасное излучение, спиновому переходу элект-1)онов и ядер — радиоизлучение. [c.140]

На рис. 8-5,а схематически изображен полный спектр электромагнитных волн. Для удобства представления спектра использована не линейная, а логарифмическая шкала, в которой для измерения длин волн или волновых чисел через равные отрезки отложены последовательные степени десятков сантиметров (см) либо обратных сантиметров (см " ). В такой логарифмической шкале часть электромагнитного излучения, к которой чувствителен человеческий глаз, ограничена небольшим участком в средней части спектра. На рис. 8-5,6 дано развернутое изображение видимой части спектра. [c.335]

Все органические молекулы, в том числе и молекулы асфальтенов, обладают общим свойством — поглощать электромагнитное излучение. Поглощение весьма селективно, т. е. излучение определенной длины волны данной молекулой сильно поглощается тогда как излучение других длин волн поглощается слабо или совсем не поглощается. Область поглощения называется полосой, а совокупность полос поглощения данной молекулы является характеристичной для этой молекулы и не может быть продублирована никакой другой молекулой, даже весьма близкого строения. Однако в молекулах органических соединений, особенно сильно выраженной ароматической природы, бывают случаи когда способностью поглощать электромагнитную энергию обладает не вся молекула, а только определенная группа атомов, входящих в ее состав в то время как остальная часть молекулы остается инертной в отношении этого излучения. Важно подчеркнуть, что характер поглощения этой группой атомов не изменяется существенно даже при структурном видоизменении всей молекулы. Это дает возможность определять некоторые структурные элементы в молекулах просто сравнением их спектра со спектрами молекул известного строения. Поэтому для успешного решения молекулярно-структурных проблем с помощью электронных спектров необходимо весьма подробно знать спектральные характеристики различных поглощающих групп атомов. Это положение напоминает положение хромофорных групп в молекулах органических веществ, ответственных за их окраску. [c.211]

Рис. 8-5. Спектр электромагнитного излучения. Видимая область представляет собой всего лишь небольшую

В уравнениях (IV. П) и (IV. 12) второй член зависит только от вращательного квантового числа /. Первый член зависит от квадрата кван тового числа к, определяющего проекцию момента количества движения на главную ось симметрии, проходящую через центр тяжести молекулы. Каждый энергетический уровень 2(2 + 1) раз вырожден, за исключением нулевого уровня, где й = О и вырождение 2/ + 1. При поглощении квантов электромагнитного излучения во вращательном спектре наблюдают переходы молекул Д/ = + 1, Дй = 0. [c.29]

Рис. 10. Длины волн и цвет электромагнитного излучения (видимый спектр)

Основной характеристикой электромагнитного излучения яв ляется длина волны % или частота V (чаще вместо частоты ие пользуется волновое число V). Электромагнитные излучения раз личных длин волн (частот) составляют электромагнитный спектр В спектрофотометрии используются ультрафиолетовый (УФ), ви димый и инфракрасный (ИК) участки электромагнитного спектра [c.458]

Ионизирующее излучение (гамма- и рентгеновские лучи) обладает такой энергией, что способно выбить из молекулы электроны с образованием ионов. Инфракрасное излучение обладает низкой энергией и при взаимодействии с молекулами вызывает колебательные и вращательные эффекты. Электромагнитное излучение в близкой ультрафиолетовой и видимой областях спектра (240—700 нм) взаимодействует с электронами молекулы. Ниже 240 нм ультрафиолетовый участок спектра задерживается озоном иа уровне 20—30 км от Земли. При поглощении света с длиной волны менее 800 нм изменяется электронная, вращательная и колебательная энергия молекул, что приводит к возбужденному состоянию молекул. [c.26]

Строение электронной оболочки атома по Бору. Как уже указывалось, в своей теории Нильс Бор исходил из ядерной модели атома. Основываясь иа положении квантовой теории света о прерывистой, дискретной природе излучения и на линейчатом характере атомны.х спектров, ои сделал вывод, что энергия >лектронов в атоме не может меняться непрерывно, а изменяется скачками, т. е. дискретно. Поэтому в атоме возможны не любые энергетические состояния электронов, а лишь определенные, разрешенные состояния. Иначе говоря, энергетические состояния электронов в атоме квантованы. Переход из одного разрешенного состояния в другое совершается скачкообразно и сопровождается испусканием или поглощением кванта электромагнитного излучения. [c.66]

На рис. 13-32 показана обобщенная диаграмма энергетических уровней произвольной молекулы. На ней изображены два электронных уровня, Еу и 2, а также относящиеся к ним колебательные и вращательные уровни. Обычно расстояния между электронными энергетическими уровнями намного превышают расстояние между колебательными уровнями, которые в свою очередь намного больше расстояний между вращательными уровнями. Электронные переходы молекулы (т. е. переходы с одного электронного уровня на другой) соответствуют поглощению или испусканию электромагнитного излучения в видимой и ультрафиолетовой частях спектра колебательные переходы соответствуют поглощению или испусканию излучения в ближней инфракрасной и инфракрасной областях спектра, вращательные переходы отвечают поглощению или испусканию излучения в дальней инфракрасной и более длинноволновых, вплоть до микроволновой, областях электромагнитного спектра. [c.585]

Доказательством сверхсопряжения считаются иногда некоторые результаты исследований спектров электронного парамагнитного резонанса. Этот метод основан на том, что электрон имеет спин, равный /2, и спин может устанавливаться либо параллельно, либо антипараллельно приложенному магнитному полю. Поскольку электрон как заряженная частица со спином имеет магнитный момент, эти две ориентации отличаются по энергии и можно стимулировать переход между ними путем сообщения соответствующего количества энергии в виде электромагнитного излучения. Спектры электронного парамагнитного резонанса отличаются от спектров ядерного квадру польного резонанса тем, что частота перехода, наблюдаемая в них, не является свойством самой поглощающей системы (электрона), а зависит от приложенного магнитного поля. При применяемых обычно полях в несколько тысяч гауссов поглощение лежит в микроволновой области. [c.99]

Таким образом, из всего спектра частот электромагнитного излучения сложные молекулы поглощают только те кванты света, частота которых совпадает с собственными частотами движения внешнего электрона в молекуле вещества. [c.114]

Влияние электромагнитного излучения. Под влиянием излучения ультрафиолетового или видимого участка спектра протекают реакции, получившие название фотохимических реакций. При поглощении кванта света молекулы переходят в энергетически возбужденное состояние с повышенной реакционной способностью. Многие фотохимические реакции заканчиваются стадией цепной реакции. [c.530]

Энергия, испускаемая во время радиоактивного распада, является одной из форм электромагнитного излучения высокой энергии. Видимый свет, мик-ро- и радиоволны тоже являются электромагнитным излучением, но меньшей энергии. На, рис. V.1 показаны главные составляющие спектра электромагнитного излучения и их источники. [c.303]

Электромагнитное излучение любой части спектра имеет ряд общих свойств [c.304]

На протяжении щести лет берлинский профессор Макс Планк занимался проблемой равновесного электромагнитного излучения абсолютно черного тела. Он искал единую формулу распределения энергии в спектре этого излучения. До него были известны формулы, описывающие два крайних случая — испускания длинных и коротких волн. Общее же решение было неизвестно. После долгих раздумий Планк пришел к выводу, что проблема может быть решена, если допустить, что энергия колебаний атомов Е (Планк полагал, что твердое тело можно представить -состоящим из атомов, колеблющихся около положения равновесия) может принимать не любые значения, но только кратные некоторому наименьшему количеству (кванту) энергии (е) . [c.7]

На основании данных, полученных при решении задач 4, 5 и 7, нарисуйте энергетические уровни, переходы молекул при поглощении электромагнитного излучения и спектр поглощения с учетом того, что вероятность поглощения не зависит от э нергии квантового уровня, с которого происходит переход. [c.28]

В тех случаях, когда определенная энергия, Е, электромагнитного излучения в видимой части спектра поглощается соединением в процессе возбуждения электрона на более высокий квантовый уровень, длина волны, X, поглощаемого света может быть вычислена при помощи соотнощения [c.206]

Многочисленные исследования и разработки по использованию электрического разряда в жидкости для интенсификации процесса )астворения твердых веществ были проведены в Львовском политехническом институте под руководством Г. А. Аксельруда [15]. В электроразрядных устройствах осуществляется комплексное воздействие на процесс дробление, перемещение частиц, воздействие ударных волн и электромагнитного излучения в широком спектре частот. [c.153]

На рис. 8 показаны энергетические уровни, переходы молекул при поглощении квантов электромагнитного излучения и вид спектра поглощения двухатомных молекул. Уравнения (V. 17) и (V. 18) выведены с учетом того, что вращательная постоянная В зависит от энергии колебательного движения. Вращательная постоянная В уменьшается с ростом энергии колебательного движения, что выражается уравнением [c.36]

Спектральные методы дают широкие возможности для наблюдения и исследования соответствующих аналитических сигналов в различных областях спектра электромагнитного излучения— это у-лучи, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое (УФ), оптическое и инфракрасное излучение, а также микроволновое и радиоволновое. Энергия квантов перечисленных видов излучения охватывает очень широкий диапазон от 10 до 10 эВ, соответствующий диапазону частот от до 10 Гц. [c.7]

Электронные переходы и спектры поглощения. Поглощение квантов электромагнитного излучения оптического диапазона молекулой или ионом обусловлено переходами электронов между электронными уровнями из основного в возбужденное состояние. Через 10 с частица, поглотившая квант, переходит обратно в основное состояние и вновь оказывается способной поглощать фотоны. Энергия, выделяющаяся при этом переходе, рассеивается в окружающей среде в виде тепла. Молекулы некоторых веществ могут терять энергию поглощенных квантов в виде фотонов, когда реализуется явление фотолюминесценции (см. разд. 1,2.5), [c.54]

Электронное возбуждение полимерной сетки может быть вызвано электромагнитным излучением (свет, ультрафиолетовое излучение, -излучение) или облучением частицами. Для передачи энергии соударения частиц или кванта излучения электрону необходимо, чтобы энергия оказалась достаточной для перехода последнего в возбужденное состояние н чтобы существовал механизм взаимодействия. При облучении светом в видимой части спектра фотон, скажем, длиной волны 330 нм обладает достаточной энергией для разрыва С—С-связи.. Однако фотон не будет поглощаться алканами, и в них нет электронных состояний с такой же или меньшей энергией возбуждения. Для эффективного разрыва связей фотон должен поглощаться и взаимодействовать с электроном связи. Подобное взаимодействие происходит либо непосредственно, либо косвенно с помощью механизмов переноса энергии путем диффузии экситона, одноступенчатой передачи или поглощения флюоресцентного света, испускаемого той же самой или другой (примесной) молекулой [11]. Природа и последовательность этих важных процессов, которые определяют фотохимическую стабильность (или нестабильность) полимеров, не будут здесь подробно рассматриваться. Интересно, однако, определить уровни энергии, на которых начинается возбуждение электронов или ионизация молекул, и изменения энергии связи, вызванные в свою очередь возбуждением или ионизацией. [c.109]

Электромагнитный спектр излучения может быть разделен на отдельные части (области). Подробная характеристика оптической области электромагнитного излучения приведена выше. Разность энергий соседних электронных уровней — величина порядка 10- Дж или 10 кДж на моль данных переходов разность энергий соседних колебательных уровней — порядка Дж или [c.6]

Это затрудняет проведение качественного анализа на основании молекулярных спектров (за исключением ИК-спектров), поэтому спектрофотометрический метод обычно используют как метод количественного анализа. В отличие от других оптических методов (эмиссионная спектроскопия, люминесценция и др.), в которых измеряют интенсивность излучения предварительно возбужденной системы, спектрофотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении однородной нерассеивающей системой электромагнитных излучений различных участков спектра. Если имеют дело с однородными средами, например растворами соединений, то количество поглощенной энергии будет пропорционально концентрации поглощаемого вещества в растворе. Если среда неоднородна, то при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом помимо поглощения будет происходить также его рассеяние. На этом явлении основаны такие методы количественного анализа, как нефелометрия и турбидиметрия, которые здесь не рассматриваются. [c.45]

Исследования проводятся по специально разработанной методике, использующей преимущество методов ШР и ЭПР, на основе аппаратурного комплекса, состоящего из спектрометров ЯМР и ЭПР и компьютера. Сущность метода заключается в последовательном воздействии на исследуемое вещество электромагнитным излучением в метровом и сантиметровом (СВЧ) диапазонах волн с регистрацией спектров ЯМР и ЭПР. При этом спектроскопия ЭПР регистрирует распределение вещества в ядрах и сольватных оболочках мицелл дисперсной фазы, а спектроскопия ШЛ - в дисперсной среде и промежуточном слое. [c.17]

Тепловое излучение, как и любой другой вид электромагнитного излучения, занимает определенную четко выраженную область в единой шкале спектра электромагнитных колебаний. Передача тепла излучением может происходить как в видимой, так и в инфракрасной областях спектра. Видимая область спектра простирается от 0,40 до 0,76 мк, а инфракрасная - от 0,76 до 1000 мк. [c.10]

Все электронные переходы, в том числе и переходы на локальные уровни типа 5 и 3—4 сопровождаются электронно-фонон-ным взаимодействием, в результате которого часть электронной энергии превращается в вибрационную энергию, т. е. в теплоту, нагревающую твердое тело выше первоначальной температуры, а часть излучается в виде квантов сниженной частоты, по сравнению с частотой поглощаемого излучения Поэтому, когда ширина запрещенной зоны не слишком сильно превосходит 3,1 эВ, т. е. энергию фотонов самого коротковолнового видимого света, полоса электромагнитного излучения данного вещества может находиться в области спектра видимого излучения. При более значительной ширине запрещенной зоны может иметь место испускание только ультрафиолетового излучения. [c.122]

Атомные спектры. При нагреве вещество испускает лучи (излучение). Если излучение имеет одну длину волны, то оно называется монохроматическим. В большинстве же случаев излучение характеризуется несколькими длинами волй. При разложении излучения на монохроматические компоненты получают спектр излучения, где Отдельные его составляющие выражаются спектральными линиями. Ш рис. 1.1 представлен спектр электромагнитного излучения. Спектры, получающиеся при излучении свободными или слабо связанными атомами (например, в газах или парах), называются атомными спектрами. На рис. 1.2 приведен атомный спектр водорода. Длины волн, соответствующие атомному спектру водорода, определяются уравнением Бальмера [c.18]

Как уже отмечалось в предыдущей главе о ядерной энергии, огромное количество энергии С олнца производится при слиянии ядер водорода в гелий. Большая часть этой энергии выбрасывается Солнцем в виде электромагнитного излучения. Около 9% энергии Солнца приходится на ультрафиолетовый (УФ) диапазон, 46% - на видимый свет и 45% - на инфракрасный (ИК) диапазон спектра. Полный солнечный спектр приведен на рис. VI.11. [c.397]

Радиоволны, инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-излучение представляют собой электромагнитные волны с различной длиной волны. Скорость света, с = 2,9979-10 ° см с , связана с его длиной волны X и частотой V соотношением с = Ху. Волновое число у-это величина, обратная длине волны, V = 1/Х. Все нагретые тела излучают энергию (излучатель с идеальными свойствами дает излучение абсолютно черного тела). Планк выдвинул предположение, что энергия электромагнитного излучения квантована. Энергия кванта электромагнитного излучения пропорциональна его частоте, Е = км, где / -постоянная Планка, равная 6,6262 10 Дж с. Выбивание электронов с поверхности металла под действием света называется фотоэлектрическим эффектом. Квант света называется фотоном. Энергия фотона равна /IV, где V-частота электромагнитной волны. Зависимость поглошения света атомом или молекулой от длины волны, частоты или волнового числа представляет собой спектр поглощения. Соответствуюшая зависимость испускания света атомом или молекулой является спектром испускания. Спектр испускания атомарного водорода состоит из нескольких серий линий. Положения всех этих линий точно определяются одним общим соотношением-уравнением Ридберга [c.375]

Подобным нутом подъема по уровням активного нормального колебания молекула достигает такого уровня полной колебательной энергии, при котором плотность колебательных состояний оказывается настолько высокой, что по отношению к лазерному излучению спектр колебательных состояний можег рассматриваться как непрерывный (так называемая область квазиконтинуума). Качеспвенно можно считать, что начиная с некоторого колебательного уровня активное колебание быстро передает накачиваемую на него энергию на остальные степени свободы молекул. Скорость такой передачи, определяемая ангармоническим взаимодействием активного нормального колебания с другими нормальными колебаниями молекулы, возрастает по мере роста полной энергии, так что молекула со все возрастающей ско-стью поглощает энергию электромагнитного поля и, в конце концов, диссоциирует. [c.159]

На этом явлении и основан метод ЭПР при постоянной частоте электромагнитного излучения и медленном изменении внешнего магнитного поля регистрируется изменение поглощаемой в образце мощности. В применяемых спектрометрах ЭПР автоматически регистрируется интенсивность поглощения или ее производная как функция напряженности статического магнитного поля. Обычно в спектрометрах ЭПР при напряженности Я = 3200Э (1Э (эрстед) = [1000/4п]А/м) явление резонанса наблюдается при частоте излучения ч 9000 мГц (>. = 3 см), т. е. в радиочастотной области (радиоспектроскопия). По интенсивности полосы в спектре ЭПР можно судить о концентрации частиц с неспаренными спинами электронов в веществе. [c.148]

ИК-спектры отражают положение колебательных и вращательных энергетических подуровней в молекулах. В то же время молекулы могут изменять свою электронную конфигурацию вследствие поглощения более высокочастотного электромагнитного излучения. Обычно полосы, соответствующие электронным переходам в молекулах, проявляются в видимой и ультрафиолетовой частях спектра. ИК-спектроскопня — один из папболее универсальных методов анализа моторных масел [98]. [c.55]

Инфракрасные спектры молекул — результат энергетических переходов между различными колебательными, вращательными и реже электронными уровнями под действием электромагнитного излучения. Эти переходы значительно различаются по энергиям пр шерно от 0,4 до 140 кДж/моль. Соответственно различают ближнюю ИК-область в диапазоне примерно от 0,8 до 2,5 мкм (12 500—4000 см- ), в которой наблюдаются электронные и колебательные переходы основную или среднюю ИК-область от 2,5 до 16 мкм (4000—625 см ), связанную в основном с колебаниями модекул, и дальнюю, или длинноволновую, ИК-область от 16 до 200 мкм (625—50 см- ), в которой наблюдаются вращательные пе-ре оды, колебания в тяжелых молекулах, в ионных и молекулярных кристаллах, некоторые электронные переходы в твердых тела , крутильные и скелетно-деформационные колебания в сложных молекулах, например в биополимерах. В настоящее время наибольшее развитие получила спектроскопия в средней ИК-области, в ко орой работает большинство серийных приборов. [c.199]

Время спнн-решеточной релаксации в ЯМР может изменяться от 10 до 10 е и зависит от температуры образца, коицеитрацпи магнитных ядер и вязкости среды. При больших значениях Т] тепловое равновесие молсет быть нарушено при достаточно большой мощности электромагнитного излучения. Интенсивность сигнала поглощения в спектре ЯМР при этом уменьшается, наступает насыщение. [c.256]

Свет это поток электромагнитных волн. Видимая часть спектра электромагнитного излучения охвагывает область волн с длиной л, = 400...750 нм, т.е. свет от фиолетовой до красной части спектра. [c.157]

Такие группы, вызьгеаюшие сильное поглощение каких-то у гас-тков спектра видимого электромагнитного излучения (света), называются хромофорами. Не менее важньш дпя проявления окрашивания является наличие в структуре молекулы сопряжетюй системы двух и.чи более хро.чофоров- [c.158]

Фотоэлектроколориметр ФЭК-М имеет стеклянную оптику, прозрачную только для лучей видимого участка спектра. Источником излучений является лампа накаливания (вольфрамовая лампа), дающая излучение в видимой части спектра. Селеновые фотоэлементы, которые служат детекторами электромагнитного излучения, чувствительны также только к излучениям видимого участка спектра. Следовательно, данный прибор пригоден для измерений в интервале 400—700 нм. Кроме того, для работы в этом интервале прибор снабжен тремя светофильтрами с полушириной пропускания 80—100 нм и поэтому он пригоден только для количественных определений и совершенно не пригоден для изучения спектрой поглощения. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология