Поглощение спектральных линий

Обычно для анализа по поглощению спектральных линий пробу испаряют, подавая ее в виде раствора в низкотемпературное пламя специальной горелки 8 (рис. 103, г). В пламени капли раствора испаряются, и его молекулы полностью или частично диссоциируют. Большая часть свободных атомов находится в нормальном (невозбужденном) состоянии и способна поглощать свою резонансную линию. На пламя посылают пучок света от подходящего источника 1, в спектре которого содержится нужная резонансная линия. Наиболее пригоден для абсорбционного анализа так называемый разряд в полом катоде . При прохождении света через пламя горелки 8 световой поток от исследуемой спектральной линии уменьшается. За пламенем устанавливают монохроматор 2, который из общего излучения, прошедшего через пламя, выделяет только исследуемую линию. [c.175]

Модель слегка налагающихся линий. Для слегка налагающихся спектральных линий положим Р —За/Ь, где "и — интегральный показатель поглощения спектральной линии с центром нри ш и шириной б (местной). Вычисление излучательных способностей полос для этой модели проведено в разд. 11.8 и 11.20. [c.486]

Полученное уравнение (3.3) выражает универсальное соотношение между естественным временем жизни возбужденного состояния, коэффициентом поглощения спектральной линии, которая соответствует этому состоянию, и ее длиной волны (Л А — число Авогадро). Льюис и Каша показали, что это выражение следует умножить на коэффициент п , если процесс происходит в среде с показателем преломления п. Было принято, что в уравнении (3.3) в обоих процессах возбужденные молекулы возвращаются в основное состояние, а не в некое долгоживущее метастабильное состояние и что рассеяние, как и флуоресценция, является процессом первого порядка относительно концентрации возбужденных ионов. Константа kd — константа скорости мономолекулярного и безызлучательного процесса рассеяния энергии. Суммарная константа мономолекулярной дезактивации а ( = ае-1-й<г) есть величина, обратно пропорциональная среднему фактическому значению времени жизни возбужденного состояния т. [c.179]

Возможность использования закона Кирхгофа существенно упрощает рассмотрение вопроса об излучении и поглощении спектральных линий, так как в этом случае интенсивность линии, испускаемой слоем плазмы, можно рассчитать, выражая испускательную способность через функцию Планка и величину поглощательной способности найти же последнюю сравнительно легко с помощью закона Бугера — Ламберта. Сделаем это вначале для наиболее общего случая, когда слой имеет конечную толщину. Обозначая его испускательную способность через /ду и применяя закон Кирхгофа, а также учитывая, что поглощательная способность такого слоя описывается соотношением (1.16), получим [c.33]

Появился ряд новых разделов, например о поглощении спектральных линий. Ширине линий вместо короткого параграфа теперь посвящена целая глава. [c.7]

Излучение и поглощение спектральных линий с классической точки зрения [c.390]

Становится понятным, почему свет поглощается и излучается только с характерными волновыми числами. Поглощение света или нагревание газа повыщает энергию электрона и заставляет его перейти на более высокую орбиту. Затем возбужденный атом водорода может испустить энергию в виде кванта света, когда электрон возвращается на нижележащую орбиту. Такое испускание энергии приводит к появлению различных серий спектральных линий [c.349]

Поглощаемое излучение регистрируется по его длине волны, частоте или волновому числу. Поглощение излучения детектируется электронными приборами и записывается в виде графика. Сильное поглощение в узкой области частот проявляется в записанном спектре в виде острого пика или спектральной линии . Пики поглощения не всегда оказываются узкими и острыми, потому что на каждый колебательный энергетический уровень накладывается целый ряд вращательных энергетических уровней (см. рис. 13-32) вследствие этого каждый колебательный переход в действительности представляет собой наложение друг на друга переходов между многими колебательно-вращательными уровнями. [c.588]

Спектр атомного поглощения элемента проще эмиссионного, так как состоит только из спектральных линий резонансной серии. В то же время среди линий резонансной серии имеются такие, которые в спектре эмиссии отсутствуют вследствие высоких потенциалов их возбуждения. Последние спектральные линии некоторых элементов (Со, Сг) смещены в спектре абсорбции в более коротковолновую область по сравнению с наиболее яркой эмиссионной спектральной линией. [c.49]

Метод основан на поглощении атомами меди в пламени пропан — бутан — воздух резонансного излучения спектральной линии [c.50]

Метод основан на поглощении атомами свинца в пламени пропан — бутан — воздух резонансного излучения спектральной линии 283,3 нм (6 Ро—7 Р°1), получаемого от лампы с полым катодом. [c.52]

Излучательная способность растет с увеличением потому что при постоянной Tg число поглощающих молекул увеличивается с ростом Р Е. При малых значениях поглощение слабое, и добавление каждой молекулы вносит одинаковый вклад в поглощение следовательно, гg линейно связана с Ра . При более высоких значениях возрастание коэффициента непрозрачности в центрах спектральных линий оказывает небольшое влияние, и интегральная по линиям гg растет как (Р ) А. При еще больших значениях возрастание непрозрачности в центрах полос также вносит малый вклад, и eg растет в первую очередь на хвостах полос, в целом даже медленнее. Это указывает. скорее, на логарифмическую, а не линейную интерполяцию по Ра . [c.252]

Спектр излучения растворов остается постоянным при возбуждении любыми монохроматическими длинами воли (спектральной линией), лежащими в области поглощения. Эта независимость спектра флуоресценции раствора от длины возбуждающего света является следствием влияния растворителя на возбужденные молекулы. [c.483]

Как следует из уравнения (3.19), для увеличения разрешающей силы необходимо создать условия, обеспечивающие максимальную разность хода интерферирующих лучей. Такие условия, например, реализуются в устройстве, состоящем из двух полупрозрачных зеркал, параллельных друг другу. Этот прибор, названный эталоном Фабри-Перо , является основным прн изучении сверхтонкой структуры спектральных линий и широко используется во всем мире. Неудобство применения эталона Фабри-Перо заключается в том, что он может работать только в узком спектральном интервале длин волн и поэтому всегда должен использоваться в сочетании с более грубыми спектральными приборами, производящими предварительную монохрома-тизацию, т. е. выделение нужного узкого исследуемого участка спектра. Второй недостаток — узкий динамический диапазон измерений интенсивностей линий, что определяется поглощением света в пластинах или зеркальных покрытиях. [c.69]

Характеристическое поглощение или излучение атомов, соответствующее переходам атомов из одного состояния в другое, по ряду причин не является строго монохроматическим, а характеризуется некоторым распределением коэффициента поглощения или интенсивности излучения относительно центральной частоты этого перехода (рис. 3.33). Основными параметрами такого распределения служат или I в центре линии и ширина линии на половине ее высоты Ау. Основными факторами уши-рения спектральных линий являются конечное время жизни возбужденных состояний атомов (естественное уширение), тепловое движение атомов относительно оси наблюдения (э ф -фект Допплера), столкновения атомов между собой и с посторонними частицами (эффект Лорентца) и ряд других эффектов. [c.139]

Допплеровское уширение. Существенно большее влияние на уширение спектральных линий оказывает эффект Допплера, т. е. уширение линий вследствие хаотического теплового движения атомов. Допплеровское распределение интенсивности (коэффициента поглощения) по контуру линии подчиняется экспоненциальному закону [c.140]

Выбор длин волн для измерений атомной абсорбции обычно не представляет затруднений. Наиболее чувствительные линии и их относительные интенсивности хорошо известны и имеются в многочисленных справочных руководствах. Большинство ламп с полым катодом дают спектр, состоящий из небольшого числа линий материала катода и рабочего газа. Единственное ограничение может представить случай, когда рядом с нужной линией находится линия, не испытывающая атомного поглощения (например, линия рабочего газа). В таких случаях приходится уменьшать спектральную полосу пропускания монохроматора. [c.157]

Помимо величины длины волны спектральная линия имеет еще одну очень важную для спектрального анализа характеристику — интенсивность. Интенсивность спектра испускания связана с энергией, испускаемой возбужденными атомами (молекулами) в источниках излучения, а спектров поглощения — с энергией, поглощаемой атомами (молекулами) вещества. Интенсивности спектров зависят от вероятностей переходов и от заселенностей уровней, начальных для этих переходов. [c.7]

Спектры поглощения связаны с переходами, при которых происходит увеличение энергии поглощающих излучение атомов (молекул). Такие переходы называются вынужденными, так как они возможны только при взаимодействии атомов (молекул) с фотонами, поэтому интенсивность спектральных линий в спектрах поглощения зависит не только от числа поглощающих излучение частиц и вероятности такого поглощения, но и от числа фотонов, которые могут быть поглощены. [c.7]

Интенсивность спектральной линии в спектре поглощения может быть записана следующим образом [c.7]

Величина поглощения определяется как разность двух измерений интенсивности выбранной спектральной линии первого — при прохождении излучения через среду, не содержащую определяемых атомов, второго — через среду, содержащую определяемые атомы. На величину измеряемого сигнала молсет влиять интенсивность испускания атомами, находящимися в возбужденном состоянии в пламени. Для устранения этого влияния интенсивность излучения лампы с полым катодом модулируют с определенной частотой, а в качестве усилителя применяют устройства, усиливающие сигналы, поступающие только с частотой модуляции. [c.36]

Поглощение квантов электромагнитного излучения происходит в соответствии с правилами отбора (см. дальше). Спектральные линии (или полосы), относящиеся к этим энергиям, появляются в различных областях спектра. [c.339]

При переходе к области поглощения в эксперименте по эффекту Фарадея необходимо учитывать эффект Зеемана — расщепление спектральных линий испускания и поглощения в магнитном поле. Согласно упрощенной схеме эффекта Зеемана влияние магнитного поля в направлении г состоит в том, что колеблющиеся в плоскости ху электроны можно рассматривать как вращающиеся по и против часовой стрелки ( рис. Х1У.4). Однако сила Лоренца = = —е[уХВ] = — [гХВ] будет изменять частоту вращения электронов. Для левого круга частота увеличивается, поскольку сила / л направлена в центр (правило правой руки) и [c.253]

Интенсивность спектральной линии возрастает пропорционально концентрации невозбужденных атомов в плазме N0, а следовательно и концентрации элемента в пробе только при малых значениях этих величин. При более высоких концентрациях атомов зависимость интенсивности от N0 ослабляется вследствие эффекта поглощения плазмой излученных фотонов (самопоглощение). Влияние самопоглощения наиболее выражено для резонансных линий, так как в этом случае фотоны поглощаются атомами, находящимися в основном состоянии, т. е. преобладающими в плазме. При очень высоких концентрациях элемента и, соответственно, высоком самопоглощении интенсивность спектральной линии достигает максимума, не зависит от концентрации и равна интенсивности излучения абсолютно черного тела для данной температуры в данном спектральном интервале длин волн. [c.11]

Таким образом, мы пришли к результату (IX.18), который показывает, что для связанных в кристаллической решетке ядер всегда суш ествует вероятность —ехр [—2]У] испускания (поглощения) несмещенной спектральной линии, что и означает возможность наблюдения резонансного поглощения ядерного -излучения. [c.186]

Резонансное поглощение. Вследствие пространственного расширения возбужденной плазмы и существующего в ней градиента температур внутри плазмы может происходить обратное поглощение спектральных линий (закон инверсии испускания и поглощения Кирхгофа). Это явление самопогло-щения наблюдается преимущественно для резонансных линий и искажает связь между интенсивностью и числом частиц. Так как во внешних более холодных зонах плазмы допплеровское уширение меньше, чем в более горячей центральной зоне, то поглощаются преимущественно центры линий. В предельном случае интенсивность центра линий становится пренебрежимо малой по сравнению с интенсивностью обоих крыльев линии (самообраш -ние линий). Линии, отличающиеся склонностью к самопоглощению и само-обращению, в спектральных атласах приводят с индексом R (от reversal — обратный ход). Наблюдая резонансное поглощение в сложном спектре, можно найти, какие линии соответствуют переходам на основной уровень. Резонансное поглощение наблюдается также в случае прохождения резонансной линии от внешнего источника излучения через диссоциированный до атомов пар соответствующего простого вещества. Интенсивность первичного светового потока ослабляется при этом соответственно уравнению [c.186]

Интегральные показатели поглощения спектральных линий, выражен ные через интегральные показатели поглощения колебательно-вращательных полос. Поскольку интегра.льные показатели ноглош,еиия колебательно-вращательных полос зачастую можно определить экспериментально, представляет интерес получить выражения для интегральных показатей поглоще- [c.148]

Не,чависимость получаемого значения от мон ности и.члучсния и ii.iMo-нений чувствительности электронной схемы радиоспектроскопа по.зви-ляет для всех анализов использовать в качестве эталона однажды определенное значение коэффициента поглощения линии примеси. Указанная ранее возможность расчета коэффициентов поглощения спектральных линий для широкого класса молекул позволяет в дальнейшем перейти к безэталонному анализу. Методика, использующая поглощающую ячейку, ие приводит к суи1ествениому уменьшению чувствительности анализа по сравнению с прямой записью спектра в измерительной ячейке для линий примесей с коэффициентами поглощения в чистых образцах порядка 10 i см . Из исследуемых нами веществ столь интенсивными спектральными линиями обладают вода и сероводород. [c.68]

Разность волновых чисел спектральных линий в спектре излучения равна волновому числу, соответствующему переходу молекулы с уровня у == О на уровень V 1, т. е. вояновому числу основной полосы поглощения в колебательном спектре. [c.15]

Внутреннее вращение —это процесс, состоящий из крутильных колебанвй внутри потенциальных минимумов с перескоками время от времени между поворотными изомерами. Для молекулы этана с высотой барьера 13 кДж/моль частота перескоков равна при 20 °С примерно 10 ° с , что практически воспринимается как свободное вращение. Равновесные свойства молекул (такие, как дипольный момент, оптическая активность, форма макромолекул и т. д.), представляют собой результат усреднения по всем поворотным изомерам. Отдельные молекулярные характеристики, проявляющиеся за время, меньшее времени жизни поворотных изомеров позволяют наблюдать поворотные изомеры и доказывать их существование. Например, о поворотных изомерах можно судить по спектральным линиям, частоты которых различны для различных поворотных изомеров. Так, поворотные изомеры были в 1932 г. открыты с помощью спектров комбинационного рассеяния. В настоящее время поворотные изомеры обнаруживаются как по спектрам комбинационного рассеяния света, так, особенно, по инфракрасным спектрам поглощения. [c.136]

Расчеты [2] показали, что увеличение толщины поглотителя или источника приводит к уширению линии поглощения и спектральная линия для толстого поглотителя описывается распределением Гаусса. Если же линия поглощения расщепляется на несколько компонент, то каждая компонента спектра будет уширена по-разному и полный спектр приобретает более сложный вид. [c.191]