Свойства электромагнитного излучения

СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ [c.147]

Спектроскопические методы можно классифицировать как в соответствии со свойствами электромагнитного излучения, отличающимися для различных диапазонов длин волн и частот, так и исходя из свойств атомных систем, дающих спектры (в зависимости от природы этих систем и типов характерных для них энергетических уровней). [c.333]

Данная глава посвящена некоторым фундаментальным представлениям о природе и свойствах электромагнитного излучения. [c.96]

Свойства электромагнитного излучения [c.96]

Свойства электромагнитного излучения могут быть полностью описаны с двух точек зрения волновой и корпускулярной. В дальнейшем оказалось, что этот корпускулярно-волновой дуализм имеет характер всеобщности и лежит в природе вещей. [c.19]

Более детально свойства электромагнитного излучения будут описаны ниже в этой главе, а также в гл. 13. [c.16]

Коэффициент поглощения (Кп) лучистой энергии средой зависит от свойств среды и длины волны электромагнитного излучения (>и) [c.114]

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

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]

В рамках данной книги необходимо исследовать влияние термомеханического разрыва цепей на механические свойства полимеров. Поэтому вплоть до данного момента автор старался по возможности отделить и исключить влияние окружающей среды. Во многих случаях подразумевалось, что исследуемые зависимости свойств материала (например, от деформации, напряжения, температуры, морфологии образца, концентрации свободных радикалов) являлись доминирующими по сравнению с зависимостями от влажности, содержания кислорода, воздействия химической среды или облучения. Совершенно очевидно, что данные внешние факторы чрезвычайно важны для выяснения сроков службы элементов конструкций из полимерных материалов. Значительное число последних подробных монографий и основополагающих статей касается деградации полимеров при воздействии окружающей среды (например, [196— 203]). В них подробно рассматриваются такие аспекты внешних условий деградации, которые в данной книге в дальнейшем не рассматриваются, а именно термическая деградация, огне- и теплостойкость, химическая деградация, погодные изменения и старение, чувствительность к влаге, влияние электромагнитного излучения, облучения частицами, кавитации и дождевой эрозии, а также биологическая деградация. За любой детальной информацией по перечисленным вопросам и методам [c.313]

В то же время изменение в поглощении растворов под влиянием указанных факторов говорит о сдвиге реакции комплексообразования. Изучая поглощающие свойства растворов комплексов в варьируемых условиях, можно по уравнениям закона действующих масс и закона поглощения электромагнитных излучений найти связь константы равновесия с поглощающими свойствами данной системы и рассчитать эту константу. Следовательно, метод абсорбционной спектроскопии может быть использован также для изучения гидролиза и полимеризации в растворах, определения состава комплексных соединений и их констант устойчивости, так как в результате смещения равновесия изменяются спектральные свойства изучаемой системы. [c.46]

Наиболее характерным отическим свойством дисперсных систем в диапазоне видимой части электромагнитного излучения (световой диапазон) является рассеяние света иа коллоидных частицах. Обусловлено это сравнимостью размеров частиц а с длиной волны А, светового излучения. [c.254]

Оптические свойства полимеров определяются строением электронных оболочек атомов, из которых состоят молекулы. Оптические свойства полимеров, характеризующие их взаимодействия с электромагнитным излучением, обычно изучаются в диапазоне длин волн [c.232]

Наиболее характерные свойства спектров электромагнитного излучения представлены в табл. А.6. [c.61]

Спектроскопия занимает ведущее положение среди современных инструментальных методов анализа. В спектральных методах используют различные формы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом для определения структуры соединений, свойств атомов и молекул, для качественного обнаружения и количественного анализа веществ. В этой главе дан краткий обзор спектроскопических методов анализа и подробно рассмотрены наиболее важные из них. [c.352]

Для изучения строения и свойств молекул, а также природы и силы межмолекулярного взаимодействия применяют молекулярную спектроскопию. В основу этого метода положено изучение взаимодействия вещества с электромагнитным излучением в широком интервале частот, начиная с радиоволн и кончая у-излучением, т. е. по всему электромагнитному спектру. [c.51]

Спектроскопия ЯМР основана па способности некоторых ядер атомов, обладающих спиновым магнитным моментом, поглощать кванты электромагнитного излучения радиоволнового диапазона. Такими свойствами обладают ядра атомов с массой, выражаемой нечетным числом ( н, д С, д О, р, 1дР и др.), а также ядра атомов с нечетным порядковым номером и массой, выражаемой четным числом ( Н, Ы). Ядерный спин (I) может быть целой или полуцелой величиной [c.231]

Молекулярным спектром называют совокупность полос или линий в оптической (УФ, видимой, ИК) и микроволновой (МВ) областях электромагнитных волн, возникающих в результате изменения энергии молекул при поглощении, рассеянии или испускании электромагнитного излучения. Соответственно различают молекулярные спектры поглощения (абсорбционные), комбинационного рассеяния (КР) и испускания (эмиссионные). Молекулярные спектры, наблюдаемые в оптической области, называют оптическими, в МВ — микроволновыми. Вид и структура спектров определяются строением, энергетическими и электрическими свойствами молекул. Частоты молекулярных спектров соответствуют квантовым переходам между различными энергетическими уровнями энергии и подчиняются соотношению (13.3). [c.241]

Очень важное значение для изучения химических свойств элементов, исследования структуры внешних электронных слоев атомов имеют излучения, отражаюш,ие изменения энергии валентных электронов. Им соответствуют длины волн в основном видимого (500 нм) и ультрафиолетового диапазона (100 нм). Спектральные исследования в этой области длин волн электромагнитного излучения получили название оптической электронной спектроскопии. Оптические спектры атомов могут быть получены, когда возбужденные тем или иным методом (электронного удара, поглощения кванта света, в результате столкновения при нагревании с другим атомом и т. п.) внешние (валентные) электроны атомов переходят из состояний с большей энергией в состояния с меньшей энергией. При этом излучается квант света, частота которого (см. 3.3) определяется соотношением —Е1=к и характеризует линию спектра. [c.67]

В предыдущей главе был показан дуализм электромагнитного излучения. В определенных экспериментальных условиях свет ведет себя как волна, а в других он несомненно проявляет свойства частицы. Такое представление не соответствует классическим физическим воззрениям мы всегда наблюдаем частицу, локализованную в пределах определенных конечных границ, в то время как волна стремится распространиться по всему пространству. Любая попытка создать в рамках классической физики модель двойственной системы непременно привела бы к неудаче, и мы вынуждены допустить существование такого полол<ения, которое необъяснимо на-щими классическими представлениями о природе. [c.40]

До сих пор были рассмотрены элементарные реакции, в которых исходные частицы находились в основном электронном состоянии и получали энергию, необходимую для преодоления энергетического барьера за счет термического возбуждения, т. е. в результате обмена энергией при соударениях между частицами реакционной смеси. Такие реакции называются термическими. Однако энергия может быть получена и другим путем — в виде кванта света электромагнитного излучения. При поглощении кванта света образуется электронновозбужденная частица, существенно отличающаяся от частицы в основном состоянии по своим свойствам, в том числе по способности к химическим превращениям. Реакции, происходящие под действием видимого или ультрафиолетового излучения, называются фотохимическими. [c.287]

В отличие от визуальной индикации в физико-химических методах индикации необходимы большие расходы на аппаратуру. Важнейшими используемыми таким образом свойствами системы титруемое вещество — титрант являются поглощение электромагнитного излучения (в видимой и УФ-областях), энтальпия реакции (ср. стр. 87), радиоактивность, электропроводность (ср. стр. 164), а также диффузионный ток (ср. стр. 137). [c.74]

Методы прикладной спектроскопии позволяют наблюдать взаимодействие электромагнитного излучения с атомами или молекулами исследуемого вещества. Это взаимодействие можно рассматривать как процесс возникновения сигналов, которые содержат информацию о свойствах исследуемого вещества. Частота сигнала отражает специфические свойства вещества, а интенсивность сигнала связана с количеством анализируемого соединения. Для наблюдения и исследования таких сигналов в различных областях спектра используют самые разнообразные физические закономерности. Благодаря этому методы прикладной спектроскопии позволяют получать детальную информацию о составе и строении исследуемых веществ. [c.172]

В результате взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами возникают сигналы различных определенных частот. Это позволяет заключить, что такое взаимодействие причинно связано со свойствами вещества, определяемыми квантовыми условиями (строение атомов и молекул). [c.174]

Спектр электромагнитного излучения. Самые разнообразные явления — радиоволны и идущие из космоса -(-лучи, лучи Рентгена и видимый свет — оказались одинаковыми по своей природе. Все они являются электромагнитными волнами различной длины волны (частоты). Длина волны электромагнитных волн может изменяться в очень широких пределах от нескольких километров до малых долей ангстрема. Полный спектр содержит все типы электромагнитного излучения, расположенные по порядку от длинных к коротким волнам (см. рис. 9, цветная вклейка в конце книги). В зависимости от длины волны меняется характер излучения и его свойства. В области длинных волн электромагнитное излучение имеет чисто волновой характер. Порция (квант) энергии, соответствующая отдельной группе воли, как видно из формулы (4), очень мала. Поэтому выделить отдельные кванты практически невозможно. Наоборот, в области коротких волн энергия одного кванта велика, и он может быть без труда обнаружен. Но волновые свойства в связи с очень малой длиной волны почти незаметны, и излучение по своему характеру мало отличается от пучка быстрых частиц. [c.25]

К реакциям, которые используются в спектрофотометрическом методе анализа, предъявляются в основном те же требования, что и к к любым другим, применяемым в аналитической химии. Но критерии оценки того или иного свойства реакций в спектрофотометрическом методе обладают своими особенностями, поскольку метод основан на поглощении электромагнитных излучений растворами окрашенных соединений. При выборе реакций оцениваются такие свойства, как специфичность и чувствительность. Кроме того, они должны удовлетворять еще двум требованиям хорошей воспроизводимости окраски и ее устойчивости во времени. Существенно, чтобы закон Бе[)а для растворов изучаемого соединения соблюдался в широком интервале концентраций, хотя это требование в отдельных случаях может и не выполняться. [c.35]

Оптические свойства соединений элементов, возникающие при воздействии электромагнитного излучения, также находятся в прямой зависимости от строения электронной оболочки атома. Энергия переноса электронов с одной оболочки на другую или отрыва их от атома количественно определяется потенциалом ионизации. Потенциалы ионизации убывают в группах сверху вниз и возрастают в периодах слева направо. Легче всего ионизируются щелочные и щелочно-земельные металлы. Этим объясняется яркое окрашивание пламени при внесении в него солей указанных элементов. [c.33]

Мы специально выделили здесь события, приведшие к осознанию электромагнитной природы света, так как ученые второй половины XX в. воспринимают уже как часть своего мировоззрения тот факт, что свет есть форма электромагнитного излучения. Мы знаем также, что радиоволны, инфракрасное излучение, рентгеновские и космические лучи, так же как свет и ультрафиолетовое излучение, являются электромагнитными волнами и различаются лишь диапазонами частот. Наиболее значительным изменением представлений об электромагнитном излучении, характерных для XIX в., является осознание наличия наряду с волновыми свойствами света также и корпускулярных свойств, причем энергия этих частиц света, или фотонов (е), и частота (v) излучения волны связаны соотношением e = /iv (см. разд. 1.2). [c.28]

Аналитические признаки — такие свойства анализируемого вещества или продуктов его превращения, которые позволяют судить о наличии в нем тех или иных компонентов. Характерные аналитические признаки — цвет, запах, угол вращения плоскости поляризации света, радиоактивность, способность к взаимодействию электромагнитным излучением (например, наличие характеристических полос в ИК-спектрах поглощения или максимумов в спектрах поглощения в видимой и УФ-области спектра) и др. [c.13]

ФОТОН — элементарная частица с массой покоя, равной пулю. Вследствие этого Ф. всегда движется со скоростью света. Обычно обозначается у. Спин Ф. равен 1. Ф. представляет собой порцию электромагнитного излучения произвольной части спектра, напр, видимого света, рентгеновского или у-излуче-ния. Ф. наз. также квантами, в частности, световыми квантами, рентгеновскими квантами и у-кван-тами. Ф. могут исиускаться и поглощаться любыми системами, содержащими электрич. заряды или токи. Ф. радиочастотного и оптич. диапазона испускаются и поглощаются атомами и молекулами Ф. с высокой энергией (у-кванты) испускаются при распадах ядер атомов и элементарных частиц и могут вызывать расщепления ядер атомов и образование элементарных частиц. Понятие Ф. было введено в 1899 М. План-ком для объяснения раснределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Существование Ф. означает, что электромагнитные волны с частотой V излучаются и поглощаются только порциями (квантами) с энергией Лу (Л — иостоянная Планка). В 1905 А. Эйнштейн показал, что Ф. распространяются также подобно частицам с импульсом к 1с (с — скорость света). Появление в физике Ф. в качестве элементарной частицы отражает наличие корпускулярных свойств электромагнитного излучения, проявляющихся тем ярче, чем выше частота (энергия) фотонов. [c.273]

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]

Явление дифракции электромагнитного излучения (света, радиоволн, у-- учей, рентгеновских лучей) доказывает волновую природу излучения. В то же время электромагнитное излучение обладает массой (производит давление), и его можно представить как поток частиц — фотонов. Иными словами, электромагнитное излучение проявляет как волновые, так и корпускулярные свойства. Луи де Бройль (1924 г.) показал, что движение любой микрочастицы можно рассматривать как волновой процесс частице массой т, движущейся со скоростью V, соответствует волна длиной [c.18]

Как гюказали экспериментальные исследования степень поглощения излучения зависит от физико-химических свойств катализатора, определяющих его активность. Следовательно, измеряя энергию поглощенного катализатором электромагнитного излучения, можно определить его активность, а также время в течение которого эксплуатировался катализатор. [c.22]

В докладе представлены результаты исследования по созданию и изучению электрофизических свойств полимерных композиционных материалов на основе терморасширенного графита (ТРГ) и термопластичных полимеров - полиэтилена и тетрафторэтилена, а также на основе ПВХ - пластизоля и полисульфидного олигомера. Подобные композишш представляют интерес для решения технических задач защиты радиоэлектронной аппаратуры от воздействия электромагнитных излучений. [c.80]

Спектральные свойства вещества связаны с поглощением молекулами квантов электромагнитного излучения. При этом электрону, располагающемуся на самом верхнем энергетическом уровне, понадобится меньше исего энергии для перехода на следующие — вакантные уровни. Так, из табл. 4.4 следует, что самый верхний электронный переход в молекуле азота — это переход э.пектрона с уровня на уровень тг —> тг переход), в то время, как в молекуле Оо верхним будет тг — ст переход с меньшей час тотой поглощаемого излучения. [c.131]

Метод абсорбционной фотометрии основан на изменепии интенсивности электромагнитного излучения при различных длинах воли в зависимости от свойств вещества. При прохождении лучей данной длины волны с интенсивностью /о через слой вещества, поглощающего их, ослабляется интенсивность первоначального потока. В результате выходящий из сосуда свет имеет меньшую интенсивность /. Соотношение lg///o называется оптической плотностью или экс-тинкцией 8. При измерении окраски растворов сравнивают интенсивность света /о, прошедшего через чистый растворитель, с интенсивностью света /, прошедшего через раствор. Согласно закону Бугера — Бера уменьшение интенсивности падающего света зави- [c.192]

Широко используются в химии различные формы взаимодействия вещества с электромагнитным излучением рассеяние света при нефелометрии, определение показателя преломления, оптического вращения. Особенно часто для характеристики соединений используются спектры поглощения в различных областях электромагнитных колебаний. Поглощение в области видимого или ультрафиолетового спектра характеризует электронные свойства молекул. Р1нфракрасные спектры отражают колебания ядер. Наконец, дифракция рентгеновских лучей открывает возможность устанавливать геометрию молекул, чему служат также электронография и нейтронография. Дополнительную информацию о строении молекул может дать резонансная 7-спектроскопия (эффект Мессбауэра). [c.22]

Получение более или менее постоянной записи света и тени с помощью фотографии представляет наиболее хорошо известный из прикладных фотохимических процессов. Фотография относится к одному из методов получения фотоизображения, в котором для записи и копирования изобразительной информации используются кванты света. Помимо фотографии другие широко распространенные приложения фотоизображения включают копирование деловых бумаг (ксерокопию) и изготовление различных видов печатных форм. Если рисующий свет изменяет свойства (например, растворимость) материала, используемого для защиты некоторой подложки, то последующей обработкой можно перенести изображение на первоначально защищенную шаблоном поверхность. Такие материалы называются фоторезистами. Они чрезвычайно важны в производстве печатных форм, интегральных схем и печатных плат для электронной промышленности, в изготовлении мелких компонентов типа сеток электрических бритв, пластин затворов фотоаппаратов и многих других изделий. В настоящее время большое внимание привлечено к получению изображения с целью создания полностью оптических запоминающих устройств, отличающихся от магнитных тем, что запись и считывание информации осуществляются электромагнитным излучением видимой части спектра. Хорошо развиваются сейчас приложения оптического считывания к видео- и аудиотехнологиям ( компакт-диски ), а также в области оптического считывания — записи в запоминающих устройствах для компьютеров. [c.242]