Законы поглощения монохроматического излучения

Второй закон поглощения, выражающий связь между интенсивностью монохроматического потока излучений и концентрацией поглощающего вещества в растворе, установлен Бером в 1852 г. [c.461]

ЗАКОНЫ ПОГЛОЩЕНИЯ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ [c.40]

Несоблюдение законов поглощения может быть вызвано физическими и химическими причинами. Недостаточная монохроматичность потока лучистой энергии вызывает обычно отрицательное отклонение. Предположим, что оптическая характеристика поглощающего вещества имеет вид, представленный на рис. 69. Рассмотрим два потока лучистой энергии, охватывающие интервалы длин волн к — кг и Яз — 4. Измерения в интервале длин волн Я1 — Яг когда поток лучистой энергии приближается к идеально монохроматическому излучению, дают величину О, приблизительно равную Вмакс, а в интервале длин волн Я3—Я4 — величину равную [c.466]

Использование немонохроматического излучения является самым обычным источником инструментального отклонения от закона Бера. Закон Бера справедлив только при поглощении излучения одной частоты, а в реальных условиях в большинстве областей спектра трудно или практически невозможно получить истинно монохроматическое излучение. Отдельные примеры такого вида погрешности будут приведены при рассмотрении поглощения или излучения в различных областях спектра. [c.623]

Величины А и Т зависят от длины волны и концентрации вещества в растворе (рис. 4 и 5). При подчинении растворов закону поглощения наблюдается прямолинейная зависимость оптической плотности от концентрации вещества в растворе при постоянном значении / (см. рис. 5). Эта пропорциональность строго соблюдается только для монохроматических излучений. [c.16]

Чтобы проиллюстрировать отклонение от закона Ламберта — Бэра, вызванное паразитным светом, рассмотрим молекулу, поглощающую свет с длиной волны Предположим, что поглощение монохроматического излучения с длиной волны . — строго линейная функция концентрации при постоянной длине оптического пути. Определим соотношение между оптической плотностью и молярной концентрацией, если, например, 99% интенсивности проходящего через образец света имеет длину волны A1, а 1% интенсивности — длину волны А.2, причем Яг соответствует области спектра, в которой исследуемые молекулы не поглощают. Если концентрация вещества равна нулю, то все излучение достигает детектора и, следовательно, оптическая плотность равна нулю. Если же концентрация вещества равна 1/е/, то только 10% интенсивности излучения с длиной волны А.1 пройдет через образец. В случае исходного монохроматического излучения пропускание было бы равно 0,1, а оптическая плотность соответственно 1,000. Однако в присутствии 1% паразитного света общая интенсивность света, достигающего детектора, равна 10% интенсивности падающего излучения с длиной волны Xi плюс все излучение с длиной волны Яг. Пропускание при этом будет равно 0,109, а оптическая плотность не 1, а 0,963. Отклонения, вызываемые присутствием паразитного света, увеличиваются с ростом концентрации. Например, когда концентрация равна 2/е/, детектора достигает 1 % излучения с длиной волны A1 и все излучение с длиной волны Яг. В соответствии с этим пропускание будет равно 0,02, а поглощение — 1,699 вместо 2,000, как было бы при чисто монохроматическом излучении. Общий результат, который может быть получен с помощью рассмотренной выше модели, приведен на рис. 9.8 в виде графика зависимости оптической плотности от молярной концентрации вещества при постоянной длине оптического пути. [c.504]

В настоящее время спектрофотометрические методы применяются более широко, чем колориметрические они основаны на измерении поглощения монохроматического излучения, проходящего через раствор, содержащий определяемое вещество. Используемые при этом приборы, которые называются спектрофотометрами, снабжены призменным (или решеточным) монохроматором и фотоэлементом (или фотоумножителем). Если известны толщина поглощающего СЛОЯ I и коэффициент поглощения определяемого вещества при данной длине волны и измерено значение поглощения А, то для определения неизвестной концентрации с можно воспользоваться законом Бугера — Ламберта — Бера [c.349]

Количественные закономерности. Количественная обработка процесса светопоглощения веществом основывается на общем принципе, известном под названием закона Бера. Рассмотрим прохождение монохроматического излучения через прозрачный сосуд с плоскими параллельными стенками (см. рис. 131). Потерей энергии излучения вследствие отражения на поверхностях и поглощения материалом самого сосуда можно пренебречь. Допустим, что сосуд наполнен поглощающей жидкостью (одной или раствором в непоглощающем растворителе). Очевидно, что интенсивность излучения будет тем меньше, чем глубже будет проникать оно в жидкость и чем больше концентрация поглощающего материала, или, в более общем смысле, интенсивность пучка света уменьшается пропорционально числу поглошающих молекул, находящихся на пути пучка. Количественное выражение этого отношения является законом Бера . Бесконечно малые приращения числа молекул одного и того же вещества обусловливают поглощение одинаковых долей энергии монохроматического излучения, проходящего через вещество. Количественно это соотношение выражается следующим образом [c.175]

Непостоянство е говорит о том, что в данных условиях объединенный закон не соблюдается. Существуют два вида основных причин-4 отклонения от закона поглощения инструментальные и физико-хими-ческие. Первый из них связан с тем, что при измерениях практически всегда имеют дело с потоком излучения, имеющим какой-то конечный интервал АХ, а не с идеально монохроматической волной [c.47]

Спектр поглощения является индивидуальной физико-химиче-ской характеристикой каждого вещества. Изучение этих спектров (особенно в ультрафиолетовой области) способствовало открытию многих функциональных групп в органических соединениях. Количественный анализ (измерение концентрации окрашенного вещества) базируется на использовании закона Бугера—Ламберта—Бера с определением D в области Хмакс- Калибровочный график зависимости оптической плотности D) от концентрации вещества в растворе (с) при этом всегда выражается прямой линией, проходящей через начало координат. Закон справедлив только для монохроматического излучения в средах с постоянным преломлением. С изменением концентрации вещества в растворе не должны протекать химические процессы полимеризации, конденсации,гидролиза, диссоциации и т. д. [c.50]

Спектрофотометрический анализ, как и фотометрический, основан на законе светопоглощения Бугера — Ламберта — Бера (гл. XXV, 1), но объединяет главным образом м зтоды, основанные на измерении поглощения растворами монохроматических излучений. Преимущество использования монохроматических излучений состоит в том, что при этом повышается точность определений, измерение светопоглощения в узком участке спектра позволяет увеличить селективность и чувствительность прибора — спектрофотометра. [c.358]

Все простые законы поглощения (3) — (6) сформулированы длр монохроматического излучения. Действительно монохроматического излучения не существует и пе может существовать, но практически оно может считаться монохроматическим , если можно пренебречь изменением прозрачности (погашения, коэффициента погашения) в пределах выделенной снектральным прибором полосы частот (длин волн). [c.486]

Математическая теория. Количественная обработка процесса свето-поглощения веществом основывается на общем принципе, известном под названием закона Бера. Рассмотрим прохождение монохроматического излучения через прозрачный сосуд с параллельными стенками (см. рис. 3.1). Потерей энергии излучения вследствие отражения на поверхностях и поглощения материалом самого сосуда можно пренебречь. Допустим, что сосуд наполнен поглощающей жидкостью (без примесей или в виде раствора в непоглощающем растворителе). Очевидно, что интенсивность излучения будет тем меньше, чем глубже оно проникнет [c.25]

Объединенный закон Бугера — Ламберта — Бера можно вывести математически. Бесконечно малые приращения числа частиц одного и того же вещества ёп обусловливают поглощение одинаковых долей монохроматического излучения [c.11]

Первый закон поглощения излучения, выражающий связь между интенсивностями /о и /у, установлен в 1729 г. Бугером и подтвержден в 1760 г. Ламбертом. Этот закон можно сформулировать следующим образом относительное количество поглощенного пропускающей средой излучения не зависит от интенсивности падающего излучения. Каждый слой равной толщины поглощает равную долю проходящего монохроматического потока лучистой энергии. [c.461]

Инфракрасный анализ основан на законе Бера - Ламберта, согласно которому добавление некоторого количества молекул на пути монохроматического излучения приводит к дополнительному поглощению энергии излучения. В интегральной форме закон выражается следующим образом [c.358]

Используется основной закон светопоглощения Ламберта-Бера, согласно которому количество поглощенного раствором монохроматического излучения прямо пропорцио-пальпо концентрации поглощающих частиц в этом растворе С и длине поглощающего слоя / [c.24]

Выигрыш в точности обусловлен тем, что использование монохроматических излучений приводит к более строгому соблюдению законов поглощения. Как видно из рис. 5, прямолинейная зависимость обеспечивает одинаковую точность отсчета во всем используемом интервале концентраций, так как А и с меняются пропорционально (сравнить с непрямолинейной). [c.29]

Для проведения количественного анализа на любую атомную группировку, благодаря своей высокой точности, чувствительности, быстроте, малому количеству требующегося вещества и возможности проведения измерений в потоке, очень удобным оказывается метод инфракрасной спектроскопии. В основе всех количественных измерений, проводимых по спектрам поглощения, лежит закон -Бугера—Ламберта — Бера, по которому оптическая плотность образца, равная натуральному логарифму отношения падающего на образец монохроматического излучения к прошедшему, пропорциональна числу поглощающих центров, приходящихся на один квадратный сантиметр сечения светового пучка. [c.178]

Результаты исследования интенсивности излучения или поглощения света откладывают на оси ординат в виде относительных интенсивностей поглощения или излучения. При этом в основу расчета интенсивности света положен основной закон спектроскопии — закон Ламберта-Бугера-Бера. Согласно этому закону, интенсивность монохроматического светового потока, прошедшего через плоский образец, связана с интенсивностью падающего потока следующим соотношением [c.80]

Фотометрический анализ — это группа методов аналитической химии, основанных на измерении поглощения электромагнитного излучения в видимой и ближней ультрафиолетовой области спектра растворами анализируемых веществ. Понижение интенсивности монохроматического излучения зависит от концентрации поглощающего вещества и толщины слоя раствора. Эта зависимость выражается законом Бугера (основной закон светопоглощен ия) [c.125]

Поглощение света атомами описывается законом убывания интенсивности прошедшего монохроматического излучения которое [c.367]

Закон Ламберта-Беера строго справедлив только при условиях монохроматичности излучения и независимости отдельных поглощающих центров (молекул). Для разбавленных растворов углеводородов, с какими приходится иметь дело при измерениях ультрафиолетовых спектров поглощения, последнее условие соблюдается достаточно точно. Первое условие принципиально невыполнимо, так как при любых измерениях имеют дело не с монохроматическим излучением определенной длины волны, а с излучением в некотором конечном интервале длин волн Я /1Я, [c.378]

Закон Бера выполняется в точности лишь для монохроматического излучения, и часто причиной кажущихся отклонений от этого закона является полихромный состав пучка излучения, образующегося в большинстве серийных приборов. Ширина полосы излучения, выходящего из высококачественного монохроматора, может быть порядка 10" нм в ультрафиолетовой области, возрастая до нескольких нанометров в видимой области. Для монохроматоров худшего качества ширина полосы в десять — двадцать раз больше. Если мольный коэффициент поглощения не остается неизменным в используемой полосе измерения, измеренное поглощение оказывается усредненным по всей полосе, то подобное усреднение не имеет силы вследствие логарифмического характера по- [c.127]

Второй закон поглощения электромагнитного излучения установлен Бером в 1852 г. [4], [51 и выражает связь между интенсивностью монохроматического потока и концентрацией вещества в поглощающем растворе поглощение потока электромагнитного излучения прямо пропорционально числу частиц погло1цающего вещества, через которое проходит поток этого излучения. [c.15]

Для выполнения закона аддитивности необходимо, чтобы все компоненты, за исключением, быть может, одной, подчинялись закону Беера. Тот факт, что пропускание излучения через среду, содержащую некоторое количество молекул, есть функция числа молекул, попадающих в пучок излучения, является основой для измерения концентраций. При отсутствии заметного молекулярного взаимодействия и для монохроматического излучения закон Беера является приближением к этой функции. Отклонения от закона Беера обычно имеют место в том случае, когда щель спектрометра шире, чем ширина измеряемой полосы поглощения. Это связано с тем обстоятельством, что ни один монохроматор не дает на выходной щели истинно монохроматическое излучение. Поэтому излучение, прошедшее, через выходную щель, включает конечный интервал частот, для которых коэффициент поглощения различен. [c.23]

Отклонения от основного закона поглощения особенно часты в спектрофотометрии и поэтому их следует здесь рассмотреть. Из отклонений, связанных с прибором, наиболее часто встречаются те, что вызваны немонохроматичностью излучения. Вывод закона Ламберта — Бера допускает, что используется монохроматическое излучение. Если это требование не выполняется, могут возникнуть два случая. [c.646]

Поскольку атомно-абсорбционные линии очень узки и для каждого элемента характерны свои энергетические переходы, аналитические методы, основанные на атомной абсорбции, в принципе обладают высокой селективностью. С другой стороны, ограниченная ширина линии создает проблемы, с которыми не приходится встречаться при измерении поглощения растворов. Следует напомнить, что, хотя закон Бера выполняется только для монохроматического излучения, линейное соотношение между оптической плотностью и концентрацией наблюдается, если ширина полосы мала по сравнению с шириной в максимуме (гл. 22). Ни один обычный монохроматор не способен выделить полосу излучения с шириной, сопоставимой с шириной атомно-абсорбционной линии (0,002— 0,005 нм). Поэтому при применении непрерывного источника с монохроматором для атомной абсорбции лишь незначительная часть излучения имеет нужную длину волны, и относительное изменение интенсивности возникающей полосы мало по сравнению с изменением излучения в максимуме. В этих условиях закон Бера не соблюдается кроме того, чувствительность метода значительно снижается. [c.176]

Количественно поглощение излучательной энергии можно описать на основе принципа, получившего название закона Бера. Рассмотрим, что происходит с монохроматическим излучением при его прохождении через стеклянную кювету с плоскими параллельными гранями. Пренебрежем отражением на гранях и поглощением стекла. Пусть кювета заполнена поглощающим веществом в непоглощающем растворителе. Мощность излучения уменьшается тем сильнее, чем глубже оно проникает в раствор и чем выше концентрация растворенного вещества. Другими словами, уменьшение мощности пропорционально числу поглощающих молекул на пути потока. Математически это положе-нпе выражается законом Бера бесконечно малые приращения числа одинаково поглощающих молекул вызывают поглощение одинаковых долей монохроматического излучения, проходящего через раствор. [c.46]

В зависимости от используемой аппаратуры в фотометрическом анализе различают спектрофотометрические методы, основанные на поглощении веществом монохроматического излучения УФ- и ИК-диапазонов, колориметрические и фотоколоримет-рические методы, основанные на поглощении веществом немонохроматического излучения видимой части спектра. Ощжделения, связанные с измерением поглощения электромагнитного излучения, основаны на объединенном законе Бугера-Ламберта-Бера в виде [c.163]

Абсорбционная спектрометрия основана на тех же законах светопоглощения, что и фотоколориметрические методы, однако, в отличие от последних, в ней используется поглощение монохроматического света с очень узким интервалом длин волн (I—2 нм). Это значительно увеличивает чувствительность и точность количественного анализа окрашенных растворов, поглощающих свет в види-, мой области спектра, а также бесцветных для глаза растворов, которые поглощают излучение в ультрафиолетовой (200—400 нм) или ближней инфракрасной области спектра. [c.337]

Кажущееся монохроматическим резонансное излучение от ртутного источника, проходя через насыщенные пары ртути при 25° С, поглощается наполовину на расстоянии 4 мм. Закон Бера здесь вообще не выполняется, так как падающее излучение в действительности нельзя считать монохроматическим, а коэффициент экстинкции паров ртути изменяется от нуля до очень больших значений на чрезвычайно коротком участке в 0,01 — 0,02 А. Кроме того, поглощение резонансного излучения парами ртути достаточно сильное даже при комнатной температуре, и поэтому процесс самопоглощения очень важен. Если любой из размеров реакционного сосуда больше нескольких миллиметров, то кажущееся время жизни Hg(6Ф ) будет в несколько раз больше истинного излучательного времени жизни, равного 1,1 - 10 с [реакция (1.27)], из-за многократного поглощения и повторного испускания. При столкновениях атомов ртути (6 ) [c.18]

В перспективе для количественного анализа может быть использовано также явление инверсного КР. Оно наблюдается при одновременном облучении образца источником белого (непрерывного) света и лазером с мощным монохроматическим излучением с частотой л о. В сплошном спектре первого источника происходит поглощение света с частотами о ,-, где V — колебательные частоты молекул, активные в КР. Как и в обычных спектрах поглощения, при этом действуют законы светопоглощения, в частности закон Бугера — Ламберта — Бера (Х1.12). [c.287]

Поглощение монохроматического излучения атомами в пламени происходит по закону, аналоги.чному основному закону светопоглощения в молекулярной спектрофотометрии [c.219]

Из-за широкополостности светофильтров могут также наблюдаться отклонения от закона Бугера—Беера, справедливого лишь для монохроматического излучения. Этот второй недостаток можно уменьшить, применяя фильтры с достаточно узкой полосой пропускания. Чем уже полоса пропускания и чем ближе ее максимум к максимуму поглощения исследуемого вещества, тем точнее зьшолняется закон поглощения. [c.100]

Зависимость интенсивности поглощения от концентрацйи и толщины поглощающего слоя выражается законом Бугера-Ламберта-Беера, который выражает зависимость между интенсивностью поглощения падающего монохроматического излучения вещества, концентрацией и толщиной поглощающего,слоя [31, 33] [c.17]

Снектрофотометрия основана на тех же законах светопоглощения, что и фотоколориметрия. В отличие от последней в спектрофотометрии исследуют поглощение монохроматического света, т. е. излучения в узком интервале длин волн (порядка 1—2 нм). В связи с этим повышается точность определений и снижается предел обнаруживаемых концентраций. [c.73]

Закон Бера выводят следующим образом [1]. Рассмотрим поглощающее вещество (твердое, жидкое или газообразное) (рис. 22-3). Перпендикулярно поверхности вещества направляется поток параллельного монохроматического излучения с интенсив- Ностью /о после прохождения через слой вещества толщиной I интенсивность излучения падает до значения / вследствие поглощения. Представим теперь слой вещества площадью 5 и бесконечно малой толщиной dx. Внутри этого слоя находится dn поглощающих частиц (атомов, молекул или ионов) можно представить себе также поверхность частицы, на которой возможен захват фотона. Если фотон достигнет одной из таких поверхностей, немедленно последует поглощение. Обозначим общую площадь всех поверхностей захвата внутри бесконечно малого слоя dS и отношение площади захвата к общей площади dSIS. В среднем это отношение отражает вероятность захвата фотона внутри слоя. [c.103]

Зависимость между ослаблением интенсивности направленного параллельно монохроматического потока электромагнитного излучения и толщиной поглощающего слоя, установленная Бугером в 1729 г. и подтвержденная Ламбертом в 1760 г., составляет сущность первого закона поглощения [13, [21 [c.14]