Оптическое излучение и его взаимодействие с веществом

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]

Методы, основанные на взаимодействии излучения с веществом. Большое значение имеют различные оптические методы анализа. Измерение поглощения света является основой фотометрии. Различают две группы фотометрических методов колориметрию и спектрофотометрию. В колориметрии сравнивают окраску исследуемого раствора с окраской стандартного раствора. В спектрофотометрии определяют спектр поглощения вещества (раствора) или измеряют светопоглощение при строго определенной длине волны. Как чисто физический метод, фотометрия применяется для анализа растворов красителей, для определения окрашенных окислов азота в газах и т. п. Измерение поглощения в ультрафиолетовой и в инфракрасной частях спектра позволило распространить эти методы на многие бесцветные растворы, не поглощающие света в видимой области. Таким путем анализируют сложные системы, содержащие органические вещества, например различные фракции перегонки нефти, витамины и др. физиологически активные вещества. Измерение поглощения в инфракрасной области используется, кроме того, для определения мути в растворах, пыли в газах. [c.18]

Метод абсорбционной спектроскопии (спектрофотометрии) относится к оптическим методам анализа и основан на взаимодействии вещества с излучениями ультрафиолетовой (УФ), видимой и инфракрасной (ИК) областей электромагнитного спектра, а именно на избирательном поглощении электромагнитного излучения однородными нерассеивающими системами. [c.5]

Работа дефектоскопов всех типов основана на взаимодействии проникающих полей и излучений с веществом, и только дальнейшие успехи в изучении более глубоких процессов этого взаимодействия позволят создать принципиально более совершенные приборы. Именно поэтому наиболее актуально сегодня дальнейшее совершенствование методов оптической и ультразвуковой голографии и других методов, воспроизводящих объемную трехмерную информацию об объекте контроля. Нужно развивать соответствующую теорию взаимосвязи полей и дефектов в трехмерной системе координат. Необычайно остро встают вопросы метрологического обеспечения дефектоскопической аппаратуры, создания поверочных схем, контрольных образцов изделий, имитаторов. [c.62]

Оптически активные материалы — это среды, обладающие естественной оптической активностью, т.е. способностью среды вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через нее оптического излучения (света). Впервые оптическая активность была обнаружено в кварце, а затем в чистых жидкостях, растворах и парах многих веществ. Оптически активные материалы разделяют на правовращающие (положительное вращающие) и левовращающие (отрицательное вращающие). Это условное деление теряет смысл лишь вблизи полос собственного (резонансного) поглощения среды. Некоторые вещества оптически активны лишь в кристаллическом состоянии, так что их оптическая активность — свойство кристалла в целом, а не определяется строением отдельных молекул. Современная теория оптической активности учитывает взаимодействие электрических и магнитных дипольных моментов, наведенных в молекуле полем проходящей волны, а также дисперсию — зависимость показателя преломления среды от длины световой волны. Дпя нормальной оптической активности показатель преломления увеличивается с ростом длины волны. [c.256]

Процессы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом могут быть адекватно описаны и в рамках волновой теории света. При этом молекулярная (оптическая) спектроскопия обычно ограничивается электрическим дипольным приближением, т. е. рассматривается электрическая составляющая электромагнитного поля, излучаемого колеблющимся электрическим диполем (осциллятором). [c.219]

В зависимости от физической природы процесса взаимодействия излучения с веществом методы атомной спектроскопии электромагнитного излучения (как оптического, так и рентгеновского диапазона) делят на эмиссионные и абсорбционные (см. разд. 11.2). [c.225]

Эти методы основаны на измерении оптических показателей анализируемых веществ, на изучении взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами вещества, сопровождающегося излучением, поглощением или отражением лучистой энергии (см. табл. 12). [c.325]

В наиболее распространенных физико-химических методах определяются оптические или электрические свойства, зависящие от концентрации искомого вещества в растворе. На определении оптических свойств основаны фотометрические методы. По способу использования эффекта взаимодействия вещества с электромагнитным излучением различают следующие разновидности фотометрии [c.5]

Как поляризация света, так и проявление оптической активности, подобно всем другим явлениям, связанным о прохождением света через вещество, обусловлены взаимодействием светового излучения с веществом, частицы которого тоже являются излучателями волн. Характер распространения света в веществе, как мы уже отмечали, связан о появлением результирующей волны. В явлениях, наблюдающихся в оптике анизотропных веществ, важным является то обстоятельство, что молекулы кристаллов, например, являются анизотропными вибраторами, частоты излучения которых различны в различных направлениях. Оптическая активность связана с неоднородностью электромагнитного поля световой волны в пределах самой молекулы вещества. [c.131]

Физическая химия — область науки, где применение лазеров оказалось весьма плодотворным, а перспективы остаются по-прежнему широкими и заманчивыми. Очевидно, что выиграли больше других и развиваются быстрее те направления, в основе которых лежат проблемы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, и прежде всего — оптическая спектроскопия и фотохимия. Воздействие достаточно мощного лазерного излучения на вещество сопровождается различными эффектами, величина которых нелинейно зависит от интенсивности излучения. Эти эффекты стали предметом весьма успешных исследований в совершенно новой научной области — нелинейной лазерной спектроскопии. Появились лазерные спектроскопические методы исследования очень слабого поглощения, чрезвычайно быстропротекающих процессов и многие другие. Большие перспективы открылись и в [c.159]

Спектральные и оптические исследования являются важнейшими способами изучения энергетического строения вещества в газообразном, жидком или твердом состояниях. Их развитие в значительной мере обусловливает общее развитие теории квантовых процессов и взаимодействие вещества со светом и другими излучениями. В результате спектральных исследований кристаллов, играющих важную роль в науке, технике и промышленности, можно определить строение составляющих их частиц, а также судить о связях между этими частицами в кристаллах разных типов. Именно этими факторами определяются свойства кристаллов и возможности использования их в тех или иных целях. Существенно поэтому иметь наиболее полную картину спектральных особенностей кристаллов ряда важных химических соединений. [c.5]

Все методы, выделенные нами в группу оптических, основаны, с одной стороны, на физическом взаимодействии молекул воды с электромагнитным излучением в различном диапазоне длин волк (методы прямой инфракрасной спектрометрии, рефрактометрические методы), с другой, — на физико-химическом влиянии молекул воды на оптические характеристики других веществ (методы спектрофото-метрии и фотоколориметрии в видимом диапазоне). Однако рассмотрение этих методов в соответствующих главах нецелесообразно, поскольку все они связаны с применением оптических приборов, что требует надлежащей подготовки при обслуживании этих приборов и выполнении анализа. [c.156]

Приведены результаты исследований оптических свойств широкого класса веществ, используемых в оптоэлектронике. Систематизирован обширный материал по измерению оптических констант полупроводников в широких областях спектра. Оптические константы полупроводников получены при исследовании взаимодействия оптического излучения с полупроводниками поглощение и отражение света, эллипсометрия, люминесценция, модуляционные и комбинированные методы и др. [c.191]

Аналогично любому явлению, связанному с взаимодействием электромагнитного излучения с веществом, естественная оптическая активность имеет два аспекта — дисперсионный и абсорбционный. Для обычной (невращательной) дисперсии и поглощения в области оптических частот дисперсионные и абсорбционные свойства среды феноменологически удобно описывать комплексным показателем преломления N = 11 — г х, где >с определяется по —4ях [c.260]

На первое место уже во второй половине XIX в. выдвинулись оптические свойства в первую очередь свойства, относящиеся к взаимодействию вещества с проходящим светом, обыкновенным или поляризованным, а затем и свойства, связанные с поглощением веществом света, точнее говоря электромагнитного излучения. Вторая группа свойств обычно объединяется под названием спектроскопических. [c.195]

Для нахождения абсолютных конфигураций щироко используются два метода оптического анализа дисперсия оптического вращения (ДОВ) и круговой дихроизм (КД) [68, 72, 73]. При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом (а именно электрического вектора света с электронами вещества) в среде возникают наведенные диполи и в результате наблюдается преломление света, измеряемое показателем преломления п. [c.340]

Человеческий глаз чувствителен только к узкому интервалу длин волн электромагнитного излучения, представляющего собой видимую область спектра ( 400—750 нм). В связи с этим принятое различие между ультрафиолетовой и видимой (оптической) областями спектра относится скорее к физиологической основе, а не химической или физической. При взаимодействии указанных видов излучений с веществом происходят переходы в основном с участием валентных (так называемых оптических) электронов находящихся на внещних энергетических уровнях. Поэтому возможность и характер ноглощения или испускания веществом фотона, обладающего определенной энергией, зависит от строения атомов или молекул вещества. [c.32]

Ценную информацию о строении атомов и молекул дает изучение спектров электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого и рассеиваемого веществом. По диапазонам длин волн электромагнитного излучения различают спектроскопию оптическую, рентгеновскую и радиоспектроскопию. Сложно и многообразно взаимодействие веществ. Тайны этого взаимодействия на уровне [c.214]

Большой класс оптических методов основан на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. В этой главе мы остановимся на некоторых важных свойствах излучения (и вещества), а затем обсудим особенности оптических приборов, применяемых для измерений во всех или нескольких спектральных областях. В последующих главах мы разберем отдельно каждую большую спектральную область (видимую, ультрафиолетовую, инфракрасную, рентгеновскую, микроволновую), останавливаясь на вопросах теории, техники эксперимента и применениях. [c.15]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально отличается. Так, излучение 7-квантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ и видимого излучения или взаимодействия вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (это область оптических методов анализа) поглощение ИК и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в радиоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. [c.163]

Ряд оптических методов близко примыкает к спектроскопическим, но они имеют то отличие, что одной из основных изучаемых в 1ИХ характеристик излучения является его состояние поляризации или некоторые вторичные эффекты взаимодействия излучения с веществом и т. п. [c.11]

ОПТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ П ЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВЕЩЕСТВОМ [c.5]

Оптические методы анализа. Эти методы основаны на измерении оптических свойств веществ и излучений, взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами анализируемого вещества, вызывающего излучение, поглощение или отражение лучей. Они включают в себя эмиссионные, люминесцентные и абсорбционные спектральные методы. [c.514]

Книга состоит из пятнадцати глав. Одиннадцать из них посвяш,ены основным характеристикам атомных ядер, радиоактивному распаду, ядер-ным реакциям, взаимодействию ядерных излучений с веществом, получению ядерной энергии и представляют собой как бы учебник ядерной физики для химиков. Эти главы написаны достаточно просто, без математических выкладок и в то же время на хорошем и вполне современном теоретическом уровне. В качестве примера следует указать на гл. IX Ядер-ные модели , в которой четко и наглядно характеризуются основные положения оболочечной и обобщенной моделей и роль парных корреляций нуклонов, и гл. X Ядерные реакции , содержащую сжатое, но вполне ясное изложение представлений об оптической модели, о механизме реакций, идущих через образование компаунд-ядра и путем прямых ядерных взаимодействий. [c.5]

Спектральные и оптические методы анализа основаны на взаимодействии определяемого вещества и электромагнитного излучения (ЭМИ). Методы классифицируются по нескольким признакам - принадлежности ЭМИ к определенной части спектра (УФ-спектроскопия, фотоэлектроколориметрия, ИК-спектроско-пия), уровню взаимодействия вещества с ЭМИ (атом, молекула, ядро атома), физическим явлениям (эмиссия, абсорбция и т.д.). Классификация спектральных и оптических методов по основным признакам приведена в табл. 12. [c.159]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так, излучение уквантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ- и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (сфера оптических методов анализа), поглощение ИК- и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в ра-диоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. Для решения разнообразных задач наибольшее значение имеют спектральные методы анализа, оперирующие с излучением рентгеновского, оптического, ИК- и радиоволнового диапазонов. В данном практическом руководстве по физико-химическим методам анализа рассматриваются оптические методы, которые традиционно делятся па оптическую атомную и оптическую молекулярную спектроскопию. В первом случае аналитические сигналы в области спектра от 100 до 800 нм являются следствием электронных переходов в атомах, во втором — в молекулах. [c.7]

Для контроля качества разнообразных по форме, свойствам и назначению материалов и юделий используются различные физические явления, возникающие при взаимодействии полей, излучений и веществ с контролируемыми объектами. Согласно ГОСТ 18353-79 в зависимости от используемых физических явлений различают девять видов неразрушаюшего контроля акустический, вихретоковый, магнитный, оптический, проникающих веществ, радиационный, радиоволновый, тепловой и электрический. На предприятиях нефтехимии и нефтепереработки, где в основном используется крупногабаритное оборудование, изготовленное из различных марок сталей, перспективным является применение современных вы-сокопроизводргтеяьных магнитных и вихретоковых методов неразрушающего контроля, основанных на анализе взаимодействия электромагнитного поля с объектом контроля. [c.97]

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]

Химический функциональный анализ далеко не всегда позволяет однозначно установить структуру органических соединений. Некоторые группы дают сходные реакции. Иногда вещества в условиях определения оказываются неустойчивыми. Функциональный анализ не нозволяет судить о составе смесей, числе тех или иных групп и о макроструктуре вещества (простраиствеином строении, структуре кристаллов или жидкости, межмолекулярных взаимодействиях и т, п.). Вследствие этого существенную роль в исследовании строения и свойств соединений играют физико-химические, или инструментальные, методы анализа спектральные, электрохимические, хроматографические, радиометрические и др. Для установления структуры вещества чаще всего используют методы, основанные на взаимодействии вещества или смеси веществ, их растворов с различного вида излучениями. К ним относятся ультрафиолетовая, видимая, инфракрасная спектроскопия, метод люми-иесценцин, оптический и рентгеновский спектральный анализ, рефрактометрия, поляриметрия, метод ядерного магнитного резонанса. На взаимодействии с магнитным полем основан метод электронного парамагнитного резонанса, а последовательно с электрическим и магнитным — масс-спектрометрия. Некоторые из этих методов рассмотрены в посебии. [c.82]

С помощью неспектроскопических оптических методов не снимают спектры, не изучают переходы между характеристическими энергетическими состояниями, но исследуют взаимодействия между электромагнитным излучением и веществом, которые приводят к изменению направления или физических свойств электромагнит- [c.152]

Природа взаимодействия сталь различашихся по анергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так возникновение У - квантов связано с ядерными процессами, излучение квантов рентгеновского аз-луче.чин обусловлено электронными переходами во внутренних квантовых слоях, испускание квантов УФ и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними - сфера оптических методов анализа - следствие электронных переходов внешних, валентных электронов, поглощение ИК и микро- [c.5]

Переходы валентных электронов осуществляются с участием вакантных электронных орбиталей. Взаимодействие вещества с излучением оптического диапазона, как правило, не сопровождается ионизацией атомов. Поэтому для оптического диапазона характерны только методы спектроскопии электромагнитного излучения. К ним относятся методы атомноэмиссионной (АЭС), атомно-флуоресцентной (АФС), атомно-абсорбционной (ААС) спектроскопии. [c.224]

Разработка мощных лазеров позволила реализовать плотности излучения, при которых возникают нелинейно-оптические эффекты взаимодействия света с веществом (генерация высших гармоник, самопросветление среды, самофокусировка излучения в фазовых объектах и др.). [c.519]

Среди указанных трех групп наиболее обширной по числу методов и важной по практическому значению является группа спектральных и других оптических методов анализа. Она включает методы эмиссионной атомной спектроскопии, атомно-абсорб-ционной спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии, люминесценции и другие методы, основанные на измерении различных эффектов при взаимодействии вещества с электромагнитным излучением. [c.7]

Оптическая активность тесно связана со взаимодействием электромагнитного излучения с веществом. Плоско ноляризованный свет можно рассматривать как суперпозицию двух циркулярно поляризованных лучей, равных по амплитуде и одинаковых но фазе, но противоположных но направлению. При прохождении через оптически активную среду эти два компонента имеют различные скорости, что обусловлено различием показателей преломления пг и Пг- Это в свою очередь вызывает появление разности фаз между двумя циркулярно поляризованными лучами, таким образом, плоскость поляризации света при прохождении через оптически активную среду поворачивается. Для удобства оптическое вращение в направлении движения часовой стрелки (как это видит наблюдатель) называется декстро, или положительным (+), а вращение в направлении против часовой стрелки называется лево, или отрицательным (—). Оптическое вращение, вызываемое данной молекулой, совпадает по величине, но противоположно по знаку вращению молекулы, являющейся ее зеркальным изображением. [c.91]

Оптические методы исследования позволяют получать значительный объем информации о структуре молекул растворенного вещества, характере и величине связи их с молекулами растворителя. Под оптическими не обязательно понимаются методы, связанные с использованием электромагнитных волн видимого диапазона (400—700 нм). При взаимодействии электромагнитных волн с веществом в общем случае возможны процессы отражения, поглощения и пропускания. Анализ параметров электромагнитного излучения (интенсивность, степень поляризации, индикатриса рассеяния), провзаимодействовавшего с молекулами растворителя и растворенных веществ, позволяет судить о характере сольватации их молекулами растворителя, средней скорости обмена этих молекул в координационной сфере и т. д. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология