ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ Цвет

Физические методы анализа. Наличие того или иного химического элемента в образце можно обнаружить и не прибегая к химическим реакциям, основываясь непосредственно на изучении физических свойств исследуемого вещества. Например, летучие соединения некоторых химических элементов, внесенные в бесцветное пламя газовой горелки, окрашивают его в характерные цвета. Методы анализа, дающие возможность определять состав исследуемого вещества, не прибегая к использованию химических реакций, называют физическими методами анализа. К физическим методам анализа относятся также методы, основанные на изучении оптических, электрических, магнитных, тепловых и других физических свойств анализируемых веществ. [c.143]

Металлизацию связи в полупроводниках мы понимаем как ослабление связи электронов внутри ковалентных мостиков, размывание последних, более или менее сильное в зависимости от атомного номера. Вследствие этого энергия активации валентных электронов уменьшается, но не исчезает. Переход электронов в состояние электронного газа наступает обязательно во всех кристаллохимических группах полупроводников с увеличением атомного веса элементов, когда вещество кристаллизуется в другой структуре и приобретает свойства металла. При сопоставлении изменения свойств в рядах соединений-аналогов со свойствами атомов, их образующих, мы обратили внимание на то, что при переходе в рядах аналогов от одной кристаллической структуры к другой очень сильно меняются такие энергетические характеристики атомов (или точнее остовов атомов), как суммарный групповой ионизационный потенциал и константа электросродства. Позже мы вернемся к этим характеристикам. Изменение свойств веществ в изоэлектронных рядах, о чем сообщалось ранее [1], свидетельствует о нарастании нонности связи также в пределах основного, ковалентного типа взаимодействия. Так, например, внешний вид веществ от простого вещества IV группы до соединения А В меняется таким образом, что вещества становятся все-больше и больше похожи на соли, цвет их становится более светлым.. В соответствии с цветом, а следовательно, с оптическими свойствами меняются и ширина запрещенной зоны и другие свойства, что, естественно, следует из увеличения разницы в химической природе компонентов. [c.98]

Химические элементы можно обнаруживать, и не прибегая к химическим реакциям, основываясь непосредственно на изучении физических свойств исследуемого вещества. Например, летучие соединения некоторых химических элементов, внесенные в бесцветное пламя газовой горелки, окрашивают его при накаливании испытуемого вещества в пламени электрической искры или дуги пламя также окрашивается в характерные для каждого элемента цвета. При помощи специального прибора, спектроскопа, устанавливают присутствие данного элемента по появлению характерных линий или полос в спектре исследуемого вещества. Указанный метод анализа вещества относится к физическим ме-т >дам анализа. К ним относятся также методы, основанные на изучении оптических, электрических, магнитных, тепловых и других [c.64]

Возникновение собственных дефектов при отклонении от стехиометрического состава. При прогреве кристаллов многих способных к люминесценции бинарных соединений в парах того или иного элемента, входящего в их состав, наблюдаются резкие изменения их оптических и электрических свойств. Например, прогрев КС1 в парах калия окрашивает кристалл в синий цвет, вследствие появления дополнительной полосы поглощения обработка dS в парах кадмия увеличивает, а в парах серы уменьшает электропроводность кристаллов (рис. 36) прокаливание ZnO в востановительной среде вызывает появление зеленой, а в окислительной -желто-оранжевой люминесценции [62] и т. д. Естественно связать все эти изменения со способностью кристалла растворять сверхстехиометрический избыток одного из образующих его элементов. При этом должны возникать собственные дефекты — вакансии или междоузельные атомы того или иного вида. В некоторых случаях именно эти дефекты ответственны за наблюдаемые изменения свойств, в других случаях (см. стр. 205) они играют косвенную роль, но так или иначе изменение концентрации собственных дефектов при отклонении состава кристалла от стехиометрии необходимо учитывать. [c.92]

Оптические спектры. Как известно, некоторые элементы окрашивают пламя бунзеновской горелки в определенные цвета. Характер окрашивания пламени связан с положением элемента в определенной группе периодической системы. Еще яснее эта зависимость выражается в спектрах излучения в видимой области при исследовании пламени с помощью спектроскопа. Оказывается, что спектры элементов, находящихся в одной подгруппе периодической системы, обнаруживают в своем тонком строении чрезвычайно большое сходство. В дальнейшем будет видно, что это явление основано на периодичности атомного строения и объясняется теми же причинами, от которых зависит также и периодический характер химических свойств. [c.35]

Целый ряд биомолекулярных систем может быть использован в устройствах запоминания и хранения информации с очень высокой плотностью записи. Одним из первых для этой цели стал применяться бактериородопсин, который может обратимо действовать в растворе и в тонкой пленке — как влажной, так и полностью обезвоженной, не утрачивает нужных свойств при нагревании почти до 100°С, устойчив к действию многих химических веществ, электрического тока и электромагнитных полей. Фотохимический способ записи информации на биологический фоторегистрирующий материал, созданный с использованием белка бактериородопсина, основан на воздействии сфокусированного монохроматического луча лазера на единичные молекулы, меняющие под этим воздействием свой цвет. Такой фотоматериал может и быстро переключаться — возвращаться к исходной окраске, освобождая место для новой записи. Обезвоженный бактериородопсин способен останавливаться на определенной стадии фотохимического цикла, сохраняя записанные на нем изображения. По светочувствительности и разрешающей способности молекулы этого белка вполне удовлетворяют требованиям для создания элементов оптической памяти. [c.45]

Основной режим работы микроскопа — освещение белым светом. В этом режиме производятся первичные осмотры разных объектов и исследование полуфабрикатов и изделий путем анализа яркости или цвета, провзаимодействующего с контролируемым объектом излучения, что обусловливается отличием участков контролируемого объекта, дефектов или фона. Для получения изображений, на которых четко выделяется информация об отклонении объекта от нормы, устанавливают различные светофильтры, причем полоса их пропускания может быть близкой к длине волны, несущей полезную информацию, или, наоборот, является дополнительной к ней, что повышает контрастность изображения (5.1) и будут резко выделяться инородные элементы и детали дефекты, различные включения и т. п. Работа в темном поле особенно эффективна при изучении поверхностных дефектов или при контроле поверхностей с особыми оптическими свойствами, а также при контроле прозрачных объектов. Косое освещение и освещение с торца или со стороны каких-то особых участков контролируемого объекта целесообразно производить при контроле по рассеянному излу- [c.243]

Деформируемость электронной оболочки сказывается и на оптических свойствах веществ. Поглощение лучей связано с возбуждением внешних электронов. Электронные переходы отвечают тем меньшим энергиям, чем более поляризуема частица. Если частица малополяризуема, то возбуждение требует больших энергий им отвечают ультрафиолетовые лучи. Если атом (ион) легко поляризуется, то возбуждение требует квантов небольшой энергии им отвечает видимая часть спектра. В этом случае вещество оказывается окрашенным. Таким образом, наряду с веществами, цвет которых обусловлен окраской содержащихся в них ионов, существуют окрашенные соединения, образованные бесцветными ионами, окраска которых является результатом межионного взаимодействия. Чем больше поляризация и поляризующее действие ионов, тем больше оснований ждать появления окраски. Очевидно также, что с усилением этих эффектов окраска должна углубляться. Эти положения можно подтвердить множеством примеров. Ограничимся некоторыми нз них, причем предоставим читателю возможность самому объяснить каждый. РЫг окрашен, ala бесцветен среди сульфидов металлов встречается гораздо больше окрашенных соединений, чем среди оксидов в ряду Ni b — NiBrs — Nib окраска соли углубляется если бромид данного элемента не окрашен, то вряд ли будет окрашен его хлорид молено назвать ряд веществ, приобретающих окраску при нагревании. [c.115]

Содержание оксидов других элементов придает стеклам разнообразные ценные свойства твердость, жаростойкость, устойчивость к выщелачиванию и действию химических реактивов. Содержание BgOg, например, придает стеклу тугоплавкость и жаропрочность, наличие ВаО и BgOg — химическую стойкость, содержание РЬО и оксидов переходных металлов — высокий показатель преломления и различные окраски. Особенно ценятся оптические свойства — прозрачность, коэффициент преломления, цвет, превращающие стекло в материал для изготовления красивой утвари и посуды. [c.369]

Применение в стекольной и керамической промышлеииости. Редкоземельные элементы приобрели большое значение в производстве стекла, керамических и абразивных материалов. В стекольной промышленности РЗЭ применяются как для окрашивания стекла (в желтый цвет — СеО , красный — Нс120з, зеленый — РггОз и т. д.), так и для обесцвечивания его (соли неодима, эрбия и церия). Применяются они и для изготовления специальных стекол, обладающих свойством поглощать УФ-лучи (N(1 — для защиты от солнечных лучей, N(1 + Рг -Ь Се — в стекле очков для сварочных и других работ) [7]. Чистая окись лантана применяется для изготовления высококачественных оптических стекол к объективам фотоаппаратов. В специальные стекла для призм Николя и приборов Тиндаля вводятся добавки окислов неодима и иттрия. Неодимовые стекла употребляются в качестве фильтров при рентгеноструктурных и астрофизических исследованиях [8]. Большое значение приобрело использование церия для изготовления стекол, не подвергающихся действию радиации и использующихся в атомной технике для защиты от излучения в ядерных реакторах [9]. [c.273]

Понятия чистоты и идентичности можно представить яснее, если исследовать понятие сходства. В старой литературе было сравнительно мало критериев сходства. Первыми критериями, используемыми при изучении различных видов материи, были качественные отличия, которые прежде всего бросались в глаза, а именно размер, цвет и форма. Между введением первой количественной меры (плотность) в качестве критерия чистоты и использованием химического состава в качестве меры сходства лежит период более двух тысяч лет. С развитием науки критерии сходства становились более многочисленными, а приборы для измерения свойств веществ—более совершенными. С увеличением точности измерения наши понятия о чистоте, идентичности и элементах настолько изменялись, что в настоящее время трудно утверждать, что чистый углерод можно получить из сахарозы, и поэтому следует предпочесть относительное определение чистоты. Если при хлорировании пропионовой кислоты в результате тщательной разгонки продукта выделяют фракцию, после повторной перегонки которой точка кипения, показатель преломления и плотность различных фракций не изменятся, то такой продукт можно вполне законно назвать чистым. Однако если в дополнение к вышеизложенным операциям включить разделение на оптические антиподы, то представления о чистоте и идентичности придется изменить, поскольку это чистое соединение представляет собой рацемическую смесь. Аналогичные аргументы можно выдвинуть в отношении любого органического вещества, если определяют концентрацию изотопов водорода и углерода в чистых органических соединениях. Понятие чистоты, следовательно, является относительным и полностью основывается на критериях, используемых для измерения сходства определенных фракций дан ного вещества. Эйрин [1] определяет чистое вещество как систему молекул, в которой после тщательного фракционирования не удается выделить фракции с различными свойствами. Можно показать, что чистая енольная форма ацетоуксусного эфира в кварцевом сосуде представляет собой чистое соединение, в то время как в стеклянном сосуде, где присутствуют следы щелочи, она становится смесью. Понятие чистоты включает применение специальных методов определения свойств, поэтому автор предпочитает ограничиться следующим определением Органическое вещество можно считать чистым, если оно при повторном фракционировании дает фракции такой же растворимости, с такими же температурами плавления и кипения, с одним и тем же показателем преломления и т. д. , т. е. беря наиболее обычные свойства. [c.350]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология