Основной закон поглощения света

Основные законы поглощения света. Для оптических спектров (электронных, колебательных и вращательных) соблюдаются общие законы поглощения электромагнитного излучения. Они определяют связь между величиной поглощения и количеством поглощающего вещества. [c.124]

ОСНОВНОЙ ЗАКОН ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА [c.282]

Основной закон поглощения света [c.327]

Основной закон поглощения света. ... 188. Измерение интенсивности окраски растворов 189. Метод стандартных серий....... [c.383]

Основной закон поглощения отражает только физическую сторону фотометрических определений, а именно — зависимость поглощения света от концентрации окрашенного вещества и толщины поглощающего слоя. При выводе уравнения (1.4) предполагалось, что окрашенные частицы при разбавлении раствора остаются неизменными, т. е. не взаимодействуют с молекулами растворителя и. ионами других веществ, присутствующих в анализируемом растворе. В реальных условиях аналитических определений некоторые окрашенные вещества при разбавлении или при действии посторонних веществ частично разрушаются с образованием бесцветных (или иначе окрашенных) продуктов. Вследствие этого нарушается прямо пропорциональная зависимость между концентрацией и оптической плотностью раствора — наблюдается отклонение от закона Бугера — Ламберта — Бера. Отклонения от основного закона поглощения называют положительными или отрицательными в зависимости от расположения экспериментальной линии на графике выше или ниже теоретической прямой (рис. 1.7). Эти отклонения [c.13]

Процедура калибровки интенсивности атомарного поглощения значительно труднее в том случае, когда используются низкие концентрации атомов, поскольку соответствующие реакции титрования могут быть недостаточно быстрыми для полного завершения реакции. Калибровка, проведенная при высоких концентрациях атомов, обычно оказывается непригодной для кинетических исследований, выполненных с низкими концентрациями атомов, так как закон поглощения света Ламберта — Бера обычно не выполняется в слишко.м широком диапазоне концентраций [65]. Эта проблема в равной степени относится также к другому основному методу определения низких концентраций реагентов — методу ЭПР. [c.316]

Так же как водородный атом, центры, изображенные на рис. 11 (I и И), могут быть ионизированы, если они поглощают достаточную энергию. Электроны, освобожденные в этом процессе, являются квазисвободными в кристалле и могут принимать участие в электронной проводимости. Если энергия для ионизации центров получается в основном вследствие поглощения света, явление называется фотопроводимостью. Если, с другой стороны, ловушка, образованная дефектом решетки, имеет малую глубину, так что достаточно одной тепловой энергии для освобождения электрона, то кристалл с нестехиометрией типа I или II обнаруживает электронную проводимость, которая возрастает с температурой, согласно закону Больцмана, описывающему вероятность термической ионизации. В таком случае кристалл является полупроводником. [c.69]

Поскольку основным приемом молекулярного спектрального анализа является абсорбционный, считаем необходимым привести основные формулы, характеризующие законы поглощения света при прохождении его через исследуемую среду, иг способы выражения спектрофотометрических величин. [c.24]

Раздел физической химии, посвященный закономерностям реакций, протекающих под действием света, носит название фотохимии. Основной процесс, происходящий под действием поглощенного света, — фотохимическая диссоциация двухатомной молекулы —был рассмотрен в гл. П, 5—7, поэтому здесь ограничимся рассмотрением основных законов действия света на многоатомные молекулы и выяснением природы вторичных процессов. [c.293]

Интенсивность луча света в результате его прохождения через дисперсную систему снижается, что вызывают два процесса поглощение и рассеяние. При поглощении световая энергия переходит в теплоту. Основные закономерности поглощения света окрашенной средой установили Ламберт и Беер. Согласно закону Ламберта изменение интенсивности di света, проходящего через очень тонкий слой раствора, прямо пропорционально толщине его dx согласно закону Беера повышение концентрации растворенного вещества приводит к тому же эффекту, что и увеличение толщины слоя. Объединенный закон Ламберта — Беера в дифференциальной рме имеет вид [c.140]

Лекция 2. Причины поглощения света молекулами. Физические основы возникновения окраски. Вращательное движение молекул. Вращательные спектры. Колебательное движение молекул. Колебательные спектры. Формы колебательных движений многоатомных молекул. Вращательно-колебательные спектры. Лекция 3. Основной закон фотометрии. Причины отклонения от основного закона фотометрии. Основные узлы спектрофотометрических приборов источники света, светофильтры [c.205]

Метод атомно-абсорбционного анализа (ААА) основан на резонансном поглощении света свободными атомами, возникающем при пропускании пучка света через слой атомного пара (рис. 3.32). Селективно поглощая свет на частоте резонансного перехода, атомы переходят из основного состояния в возбужденное, а интенсивность проходящего пучка света на этой частоте экспоненциально убывает по закону Бугера — Ламберта [c.138]

Поглощение света подчиняется квантовым законам поглощается не любой свет, а только тот, энергия квантов (фотонов) которого соответствует разностям энергий двух состояний молекулы — основного и возбужденного, т. е. создающегося после поглощения соответствующего кванта. Математически это выражается в условии, сформулированном Бором [c.357]

В основе метода атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС) лежит явление селективного поглощения света свободными атомами в газообразном состоянии. Поглощение можно наблюдать, пропуская свет от внешнего источника непрерывного (сплошного) спектра через слой свободных атомов какого-либо элемента (рис. 14.39). Природным аналогом системы являются линии Фраунгофера в солнечном спектре. Селективно поглощая свет, чаще всего — на частоте резонансного перехода, атомы переходят из основного состояния в возбужденное, а интенсивность проходящего пучка света на этой частоте (длине волны) экспоненциально убывает по закону Бугера—Ламберта—Бера [c.824]

Спектрофотометры. Основным ограничением для применения фотометров со светофильтрами является большая ширина полосы в спектре поглощения. Как уже указывалось раньше, это приводит в двум недостаткам 1) не представляется возможным выявить истинные кривые поглощения (подобные изображенным на рис. 3.7) и 2) происходит отклонение от закона Бера последнее означает, что поглощение света изменяется не только с концентрацией, но и при переходе от одного фотометра к другому. [c.44]

Количественная связь между поглощением света и концентрацией абсорбирующего вещества выражается законом Бугера — Ламберта — Беера. Этот закон представляет собой основную зависимость, которая используется в молекулярных спектральных методах, количественного анализа. [c.377]

Явление атомной абсорбции заключается в селективном поглощении света свободными атомами элементов, находящимися в слое нагретого газа, которые при этом переходят из нижнего невозбужденного состояния с энергией в верхнее состояние с более высокой энергией Ei. Поэтому поглощение зависит от заселенности основного уровня. В условиях термического равновесия число атомов, находящихся при абсолютной температуре Т в основном No и возбужденном iV/ состоянии, выражается законом Больцмана [c.286]

В этом методе, применяемом для анализа твердых непрозрачных сред, о поглощении света частицами судят по диффузному отражению света рассеивающими частицами. Для рассеивающих объектов, у которых направление света внутри слоя многократно изменяется вследствие многочисленных отражений и преломлений твердыми частицами, основной закон светопоглощения не применим [236]. В этом случае световой поток ослабляется как за счет поглощения света частицами исследуемого вещества, так и за счет рассеяния, поэтому истинное поглощение света оказывается замаскированным рассеянием. Тем не менее, при анализе спектральная кривая отражения рассеивающими объектами обычно отождествляется с кривой истинного поглощения анализируемого вещества, и количество вещества в твердой фазе определяют по величине минимума отражения аналогично фотометрическому анализу растворов. [c.177]

Дифференциальный метод применяется для повышения точности анализа при определении больших количеств веществ, а также для устранения мешающего влияния посторонних компонентов и исключения поглощения реактива. Этот метод, в отличие от других, может применяться еще и в тех случаях, когда из-за большой концентрации растворенного вещества нарушается основной закон свето- [c.104]

В этом методе, применяемом для анализа твердых непрозрачных сред, о поглощении света частицами судят по диффузному отражению света рассеивающими частицами. Для рассеивающих объектов, у которых направление света внутри слоя многократно изменяется вследствие многочисленных отражений и преломлений твердыми частицами, основной закон светопоглощения не применим [203]. [c.160]

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]

Итак, по закону Стокса спектр флуоресценции лежит с длинноволновой стороны от самой длинноволновой полосы поглощения, а относительная интенсивность его колебательных компонент определяется принципом Франка — Кондона. В данном разделе мы дадим объяснение уже упоминавшемуся несовпадению 0-0-переходов при поглощении и при испускании. Как в основном, так и в электронно-возбужденном состоянии молекула соль-ватирована за счет диполь-дипольного взаимодействия с молекулами растворителя. Степень сольватации определяется в конечном итоге распределением электронной плотности в молекулах, от которого зависит величина дипольного момента — либо постоянного (для полярных молекул), либо наведенного (для неполярных молекул). В возбужденном состоянии молекула имеет иное распределение электронной плотности, чем в основном состоянии. Поэтому при возбуждении изменится постоянный дипольный момент и (или) поляризуемость, от которой зависит наведенный дипольный момент следовательно, должна измениться и степень сольватации. Однако поглощение света происходит так быстро, что в жидкости при комнатной температуре молекула не успевает изменить ориентации и сразу после возбуждения оказывается в неравновесном состоянии сольватации, имеющем большую энергию, чем равновесное (переход аЬ на рис. 4). Время жизни в возбужденном состоянии достаточно велико, и еще до испускания света происходит релаксация в равновесное состояние с с меньшей энергией. Аналогично при йену- [c.22]

В основе спектрофотометрических методов анализа лежат два основных закона. Первый из них — закон Бугера-Ламберта гласит Относительное количество поглощенного пропускающей средой света не зависит от интенсивности первоначального излучения. Каждый слой равной толщины поглощает равную долю проходящего монохроматического, потока излучения . Математически эта зависимость выражается следующим уравнением [c.106]

Ф. характеризуется спектрами поглощения, излу-нения, отношением излучаемой энергии к поглощенной (энергетич. выход), отношением числа излученных квантов к числу поглощенных (квантовый выход) свечение тела обычно смещено в длинноволновую область (закон Стокса). Основные законы Ф. 1) Квантовый выход Ф. не зависит от длины волны возбуждающего света вплоть до нек-рой продельной длины волны, нри к-рой наблюдается падение выхода и преобразование в свет Ф. с более короткой длиной волны (закон С. И. В а в и л о в а). 2) Для многих веществ сиектры абсорбции и флуоресценции, вычерченные в функции частот, являются зеркально-симметричными (правило В. Л. Л е в ш и п а). [c.271]

Впервые закон пропорциональности степеии ослабления света толщине слоя и количеству вещества, через которое проходит свет, был сформулирован Бугером в 1729 г. [3, с. 249]. В 1760 г. Ламберт (со ссылкой на Бугера) выразил зависимость интенсивности прошедшего света от толщины слоя математической формулой. Впоследствии, по ряду привходящих обстоятельств [1, с. 6] зависимость светопоглоще-ния раствора от его концентрации получила название закон Бера . В рецензии на переиздание труда Бугера С. И. Вавилов [4] писал Трудно постичь основания той упорной исторической несправедливости, с которой до нашего времени законы, совершенно ясно и отчетливо сформулированные Бугером, соединяются с другими авторами (закон Бера, закон Ламберта и др.)... Между тем Бугер дал все принципы фотометрии, которыми мы пользуемся в неизмененном виде до сих пор, сформулировал математически... основной закон поглощения света в зависимости от яркости, толщины слоя и концентрации . Следуя рекомендации С. И. Вавилова, зависимость, выражаемую уравнениями (1.1) и (1.2), мы будем называть законом Бугера. [c.6]

При данной длине волны водно-сниртовые извлечения таблеток сибектана подчиняются основному закону поглощения света. Извлечение действующих веществ из порошка растертых таблеток происходит полностью в течение 45 минут. [c.42]

Интенсивность освещен1ш какой-либо поверхности определяется как количество световой энергии, попадающей на единицу площади этой поверхности в одну секунду. Таким образом, для монохроматического света с частотой V интенсивность в параллельном пучке равна 1 = спуку, где с — скорость света, а — число фотонов в 1 см . Можно вывести два основных закона поглощения света, рассматривая акт поглощения как результат столкнове-ния между фотоном и поглощающим свет атомом или молекулой. Пусть парал-лельный пучок света с интенсивностью I падает по нормали на единицу площади какой-либо плоскости в га е или в растворе, в которых содержится в 1 см п молекул, способных поглотить излучение. Растворитель будем считать оптически прозрачным. Число столкновений фотонов с молекулами в одну секунду в слое толщиной йх составит n , лr ndx, где г — радиус моле- [c.532]

Плеохроизм. Поглощение света цветными кристаллами в основном зависит от направления распространения и колебания света в кристалле. Поэтому по разным направлениям в кристаллах средних и низших категорий окраска изменяется. Совокупность всех явлений, связанных с изменением окраски кристалла по различным его направлениям, называется плеохроизмом (многоцвет-ностью). Плеохроизм определяется в основном различным поглощением света в зависимости от длины волны и направления его распространения в кристалле. Эта избирательность в кристаллах свойственна только кристаллам оптически анизотропным. В оптически изотропных кржталлах поглощение света по всем направлениям одинаковое, поэтому кристаллы высщей категории не плеохрои-руют. Поглощение света в кристалле зависит от направления луча и направления колебания, оно подчиняется закону эллипсоида. Плеохроизм наблюдают в поляризованном свете, экстремальные значения поглощения — по направлению геометрических осей оптической индикатрисы Ng, Мт и Ыр. Избирательное поглощение света, которое в практике исследования минералов называется абсорбцией, вызывает не только различную окраску, но и различную густоту окраски, вследствие чего по каждой оси получается различная яркость, которая часто заметна при микроскопических исследованиях кристалла. Яркость окраски по осям индикатрисы описывается в следующем виде например, для зеленой роговой обманки — — светло-зеленый, ЛГт — желтовато-зеленый, Мр — соломенно-желтый, схема абсорбции Мц >Мт >Мр. Для турмалина Мо=Мт— темно-серый, иногда темно-синий (перпендикулярно к Lз) , Ме=Мр — желтый или буровато-желтый (совпадает с Ьз) схема абсорбции будет иметь вид Мо Ме или Мт >Мр. [c.63]

Изучение характера поглощения света веществом дает возможность судить о свойствах и строении молекул данного вещества. Для этого необходимо знать законы поглощения света. Первый из этих основных законов установлен Бугером (1729 г.) и Ламбертом (1760 г.), второй — Бэром (1852 г.). [c.50]

Четвертый основной закон фотохимии называется принципом фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Этот закон гласит, что каждый поглощенный квант активирует одну молекулу. Число квантов, поглощенных в единицу времени, равно Ilhw Поэтому по принципу эквивалентности Эйнштейна за единицу времени должно было бы активироваться светом и [c.270]

Большинство количественных фотометрических методов (колориметрия, фотоэлектроколориметрия, спектрофотометрия и др.) основано на использовании так называемого объединенного закона светопоглоще-ния Бугера—Ламберта—Веера, который связывает оптическую плотность раствора с его концентрацией и толщиной поглощающего слоя. Обычно считают, что этот закон объединяет два основных закона светопоглоше-ния — закон Бугера—Ламберта (связывающий светопоглощение с толщиной поглощающего слоя) и закон Беера—Бернара (связывающий светопоглощение с концентрацией). В действительности, однако, основной закон светопоглощения, отражающий зависимость поглощения света как от толщины поглощающего слоя, так и от концентрации, открыл французский ученый П. Бугер (1698—1758) в 1729 г. Немецкий исследователь И. Г. Ламберт (1728—1777) в 1760 г. подтвердил приоритет П. Бугера и дал закону математическое обоснование [c.43]

Инфракрасная — ИК-спектроскопия. Спектры поглощения в инфракрасной области соответствуют колебаниям различных функциональных групп и связей, составляющих молекулу. К сожалению, особенности поглощения света в этом участке спектра таковы, что существенно осложняют количественную интерпрета-цию в соответствии с законом Ламберта — Бера. Инфракрасные спектры редко используют для количественного анализа. Основная сфера применения инфракрасной спектроскопии — это установление структуры индивиду-альных органических соединений, обнаружение в сложных смесях органических соединений тех или иных индивидуальных веществ или специфических функциональных групп. Благодаря тому, что ИК-спектр представляет собой набор большого числа узких линий, положение и интенсивность которых строго индивидуальны для каждого соединения, он является визитной карточкой органического соединения. Совпадение ИК-спектров в настоящее время считается одним из наиболее убедительных доказательств идентичности веществ. Для записи ИК-спектров обычно применяют кюветы из поваренной соли ЫаС1, прозрачной в этой области. Спектр записывают в координатах пропускание (поглощение), % — частота (или длина волны). Частоту чаще всего выражают в см , длину волны — в микронах или миллимикронах. На рис. 18 в качестве примера приведены ИК-спектры л- и л -ксилолов. [c.133]

Немовохроматнчность источника н влияние рассеянного света. При выводе основного закона светопоглощения сделано предположение о строгой монохроматичности источника света. В действительности в спектре испускания любого источника всегда присутствуют фотоны различных длин волн. Чтобы понять, почему это обстоятельство приводит к нарушению линейности зависимости А от с, рассмотрим ситуацию, когда в спектре источника имеются фотоны только двух длин волн Я, и. Пусть интенсивности излучения источника при этих длинах волн равны /(,1 и /о2, а соответствующие молярные коэффициенты поглощения вещества — 1 и е . Тогда интенсивность падающего света равна [c.270]

Для построения градуировочного графика из эталонного стандартного раствора отбирали аликвотные части 1, 3, 5, 6, 8 и 10 мл и переносили в мерные колбы ва 100 мл, добавляли в каждую колбу по 10 мл 1,5 н H2SO4 и разбавляли водой до ветки. Для каждой концентрации готовили по три параллельных раствора. Выбранный интервал концентраций обеспечивает оптимальные условия фотомет-рпрования оптическая плотность окрашенных растворов в интервале D=0,14— 1,90 охватывает область возможных значений концентраций исследуемых растворов в выбранном интервале концентраций соблюдается основной закон свето-поглощения, т. е. график D=f( x) — прямолинейный. [c.149]

Тот раствор, для которого величина / получается наибольшей и используется в качестве раствора сравнения, так как при наибольшем значении / достигается наибольшая чувствительность и точность определения. Однако следует иметь в виду, что в фотометрическом анализе увеличение концентрации раствора сравнения Сд не всегда приводит к повышению точности онределения, главным образом, из-за возникающих отклонений от основного закона светопоглощения вследствие немонохроматичности пог,лощаемого света. Поэтому при выборе оптимальных условий дифференциальных измерений следует, прежде всего, найти ту предельную концентрацию раствора сравнения, при которой обеспечивается прохождение через поглощаемый раствор достаточного количества света и используемый прибор устанавливается на нуль . При работе на регистрирующих спектрофотометрах нри дифференциальных измерениях перо должно перемещаться с обычной для прибора скоростью и величина максимума поглощения или оптической плотности не до,]1жна зависеть от усиления. В противном случае необходимо уменьшить либо толщину поглощающего слоя, либо концентрацию раствора сравнения. [c.106]

Излучательное время жизни, вычисляемое по формулам (27)—(29), относится к спонтанному испусканию света и является обратной величиной вероятности (=1/тг) того, что молекула совершит нзлучательный переход из верхнего состояния п в нин<-нее состояние т в отсутствие излучения частоты V, соответствую-ш,ей разности энергий состояний п и т. В общем случае полная вероятность перехода равна сумме вероятности и величины и Впт, где V — плотность излучения частоты V, а величина В т постоянна для рассматриваемой системы. Свет, испускаемый во втором процессе, называют вынужденным (стимулированным) излучением, и его фаза совпадает с фазой внешнего вынуждающего света. Вероятность вынужденного испускания и Впуп совпадает с вероятностью и Втп обратного процесса, т. е. поглощения (согласно формуле Эйнштейна, Втп = пт = зЛ , /8л ftv ). Следовательно, если в любой системе заселенность основного состояния больше заселенности возбужденного, то суммарным результатом облучения светом частоты V будет поглощение света. Если каким-либо способом в возбужденном состоянии удастся получить большую заселенность, чем в основном, то облучение светом частоты V приведет к дополнительному, стимулированному этим светом испусканию излучения. На этом принципе основана работа лазера, подробное рассмотрение которого, однако, выходит за рамки данной книги. Вынужденное испускание легче всего получить в системах с узкой полосой люминесценции, и для его возбуждения требуются очень высокие интенсивности возбуждающего света. Ниже мы будем рассматривать такие системы, в которых вынужденным испусканием по разным причинам можно пренебречь и, следовательно, в которых соблюдается экспоненциальный закон спадания интенсивности флуоресценции, а времена жизни возбужденных состояний можно рассчитывать по уравнениям (27) —(29). [c.35]

Такой точки зрения придерживались также и некоторые физики, например Жамен, Беккерель и в особенности Ломмель [6, 7]. Последний указал, что основной принцип фотохимии, известный как закон Гершеля ( только поглощенный свет производит фотохимическое действие ), требует, чтобы спектральный максимум эффективности фотосинтеза совпадал с максимумом поглощения сенсибилизирующего пигмента. Тимирязев [4, 9], Мюллер [8], Энгельман [15] и Рейнке [17] дали экспериментальные доказательства существования такого. совпадения, показав, что эффективность фотосинтеза зеленых растений непрерывно уменьшается по спектру от красного, через желтый, к зеленому свету, параллельно с понижением поглощающей способности хлорофилла. Ошибку Дрэпера, Сакса и Пфеффера Тимирязев объяснил тем, что они применяли спектрально не чистый свет. Сам Тимирязев пользовался светом, изолированным при помощи монохроматора с узкой щелью, и, чтобы компенсировать малую интенсивность освещения, применял микроаналитические методы. Энгельман полагал, что эта ошибка могла явиться результатом работы с толстыми листьями или слоевищами, практически полностью поглощающими свет даже в минимуме между полосами поглощения хлорофилла. Он работал с микроскопическими растительными объектами, применяя подвижные бактерии для обнаружения и определения кислорода. [c.581]

Основной физической задачей в этой области является установление закона ослабления света при его прохождении через поглощающий объект в зависимости от толщины слоя и показателя поглощения вещества. Для объектов, у которых направление пучка света при его прохождении через слой не меняется, т. е. прозрачных (нерассеивающих), такой закон установлен (Бугером) уже более 200 лет назад.Однако для рассеивающих объектов, у которых направление света внутри слоя, вследствие многократных отражений и преломлений на частицах, многократно изменяется, этот закон неприменим измеряемое ослабление слагается из ослабления, обусловленного истинным поглощением вещества частиц, и ослабления вследствие рассеяния. Задача определения в таких объектах ис ти н- [c.15]

Представления о том, что только поглощенный веществом свет может вызвать в нем химич. реакцию, впервые бьши высказаны в 1818 X. Гроттусом. Тем самым по существу был открыт первый закон Ф. Почти в той же форме это общее утверждение было сформулировано Дж. Гершелем (1842) и Дж. Дрейпером (1843) и стало болое широко известным под именем зако1Га этих ученых. Первая количествегагая формулировка этого закона была дана Р. Бунзеном и Г. Роско (1855), показавшими, что количество фотопродукта определяется произведением интеггсивности падающего света и временем его воздействия на вегцество. Более точная зависимость была установлена Я. Вант-Гоффом (1904), учитывавшим поглощенный, а не падающий на вещество свет. Закон Ваит-Гоффа лежит в основе формальной фотохимич. кинетики, связывающей скорость фотореакции с пог.лощенной в единицу времени световой энергией. Основным законом Ф. следует считать закон квантовой эквивалентности А. Эйнштейна (1912), согласно к-рому каждый поглои енный фотон Лv вызывает изменение одной молекулы. Световая энергия, необходимая для фото-превращения одного моля вещества, равна 6,02-1023 hv и носит название Эйнштейн (Е). [c.276]