Излучение электромагнитное, поглощение

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА — количественные аналитические методы анализа, для которых требуется электрохимическая, оптическая, радиохимическая и другая аппаратура. К И. м. а. относят 1) электрохимические методы — потенциометрию, полярографию, кондуктометрию и др. 2) методы, основанные на поглощении и излучении электромагнитных воли — эмис- [c.109]

Экспериментальным обоснованием теории строения атома служат данные о спектрах электромагнитного излучения или поглощения атомами химических элементов. Эти спектры представляют собой характерные для каждого элемента наборы длин волн (линий) электромагнитного излучения, испускаемого (эмиттируемо-го) атомами при изменениях их энергетического состояния. Существование линейчатого (а не непрерывного) эмиссионного спектра свидетельствует о том, что атом может находиться не в любых, а лишь в некоторых определенных энергетических состояниях. Разность энергий каждой пары этих состояний, специфичная для ато- [c.45]

Наблюдаемые спектры характеризуются не только положениями полос и линий излучения или поглощения на шкале частот, но и их интенсивностями (яркостями) В квантовой теории взаимодействия электромагнитного излучения и вещества (атомов и молекул) показывается, что в случае простого поглощения или излучения, когда происходит переход между двумя стационарными энергетическими состояниями молекул (между уровнями энергии) с поглощением или излучением только одного кванта, интенсивность линии или полосы определяется квадратом так [c.337]

Для того чтобы описать эти переходы, Ферми применил математический аппарат квантовой механики, аналогичный использованному для обработки электромагнитного излучения атома. На основании волнового уравнения, зависящего от времени, можно выяснить возникновение и аннигиляцию фотонов в момент их излучения или поглощения во внеядерных процессах. Ввиду того [c.403]

Инфракрасное излучение Электромагнитное излучение с энергией, меньшей, чем у видимого света. При поглощении ИК-излучения температура повышается Ион [c.544]

Переходы электронов с оболочек, расположенных вблизи ядра, на более отдаленные также требуют затраты энергии и могут происходить только при поглощении атомом электромагнитных колебаний соответствующих частот. Обратные же переходы совершаются с излучением электромагнитных колебаний тех же частот. Конечно, в атомах других элементов (вследствие большего заряда ядра) электроны могут более сильно притягиваться ядром и переходы между аналогичными уровнями могут быть связаны с большими изменениями энергии и, следовательно, с большей частотой колебаний. Все это нашло подтверждение в соответствующих спектральных данных. Однако наряду с этим выявился и ряд важных усложняющих обстоятельств. [c.36]

По технике эксперимента и аппаратуре к методам эмиссионного спектрального анализа близка атомно-абсорбционная спектрофотометрия, однако физическим явлением, лежащим в ее основе, является не излучение, а поглощение резонансного электромагнитного излучения в видимом или ультрафиолетовом диапазоне атомами элементов, находящимися в основном (невозбужденном) состоянии. [c.8]

Химические реакции тесно связаны с такими физическими процессами, как электрические явления, теплопередача, поглощение или излучение электромагнитных колебаний. Например, химические реакции, протекающие в гальванических элементах и аккумуляторах, являются причиной возникновения электрического тока. Многие химические реакции сопровождаются выделением или поглощением энергии в виде теплоты, а возникновение других реакций обусловлено действием света. Так, поглощение солнечного света зелеными растениями вызывает сложные реакции фотосинтеза, в результате которых из двуокиси углерода и воды образуются различные органические соединения. Таким образом, физическая химия решает наиболее общие вопросы химии, опираясь на физические законы и методы исследования. [c.5]

Химические явления сопровождаются физическими процессами теплопередачей, поглощением или излучением электромагнитных колебаний, возникновением электрического тока и др. С другой стороны, физическими процессами вызываются химические явления. Например, при нагревании повышается температура, увеличивается интенсивность колебательного движения внутри молекул, связь между атомами ослабляется и происходит процесс диссоциации, т. е. химическая реакция. Прохождение электрического тока сопровождается электролизом, т. е. протеканием процессов окисления и восстановления. Многие реакции инициируются под действием ультразвука или при облучении светом. [c.4]

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]

Согласно классическим представлениям излучать (поглощать) электромагнитные волны способны колеблющиеся электрический и магнитный диполи (а также соответствующие мультиполи). В стационарном состоянии электронный заряд симметрично распределен относительно ядра, и распределение это не изменяется, т. е. нет ни диполя, ни его изменения. Поэтому нет ни излучения, ни поглощения. [c.35]

Тепловым, или температурным называют электромагнитное излучение нагретых тел. Лучистая энергия испускается и поглощается телами не непрерывно, а отдельными дискретными порциями - квантами энергии с определенной частотой излучения. Явление поглощения связано с возникновением более энергет№(ных возбужденных состояний молекул или атомов, а изл /чения - с переходами в менее эиергет гнтое состояние. Частоты, на которых происходит поглощение и излучение тел, являются характеристическими для рассматриваемого вещества, не зависят от температуры, давления и т.д. и изменяются лишь при изменении химического строения вещества. [c.9]

Созданы электромагнитные томографы, работающие на принципе ядерного магнитного резонанса, характеризующегося появлением частотно-избирательных эффектов, поглощения и излучения электромагнитной энергии ядрами вещества, находящегося в магнитном поле. Причина магнитного резонанса в том, что ядра некоторых атомов (водород, фтор, фосфор и др.) обладают положительным моментом, который взаимодействует с приложенным магнитным полем. Магнитный резонанс своим происхождением обязан существованию у этих ядер одновременно электростатического и механического моментов. [c.63]

ИЗ опасного для жизни вакуумного ультрафиолетового излучения поэтому поглощение атмосферой излучения с длиной волны ниже 200 нм сохраняет жизнь на поверхности Земли. В этой главе внимание будет сосредоточено на ближней ультрафиолетовой области электромагнитного спектра. [c.516]

Как в спектре поглощения, так и излучения получается дискретный набор полос или линий Положение этих полос на шкале частот целиком определяется совокупностью уровней энергии атома или молекулы Для водородоподобного атома совокупность всевозможных переходов между уровнями энергии, приводящих к поглощению или излучению электромагнитных волн с частотами со , определяется формулой [c.33]

Число основных колебаний вытекает из числа степеней сво- боды молекулы. Молекула, состоящая из п атомов, имеет Ъп степеней свободы. Из них 3 степени свободы падают на поступательное и 3 (для линейно построенных молекул 2) на вращательное движение. Колебательное движение молекулы имеет 3>п — 6 (для линейных молекул Ъп — 5) степеней свободы. Такого количества нормальных основных колебаний и следует ожидать в спектре. Однако поглощение ИК-излучения электромагнитного переменного поля наблюдается только в том случае, если происходящий при этом переход на более высокий колебательный уровень связан с изменением электрического диполь-ного момента молекулы. Только такие переходы являются разрешенными. Поэтому особенно интенсивное поглощение обусловлено наличием в молекуле сильнополярных групп (например, >С=0, —50г, —N02 и т. д.). Напротив, неполярные группы, имеющиеся в симметрично построенных олефинах (К2С=СКг) пли азосоединениях (К—Н = Н—К), не проявляются в ИК-спектрах. Многие колебания, неактивные в ИК-спектре, обнаруживаются в спектрах комбинационного рассеяния (спектрах Рамана) последние несут особенно ценную информацию, дополняя ИК-спектроскопическое исследование. [c.131]

При облучении многоатомных молекул может происходить поглощение и излучение электромагнитной энергии При этом совершаются различные переходы между уровнями Принято называть переходы, сопровождающиеся изменением одного квантового числа на единицу, основными или фундаментальными переходами При этом поглощаются или излучаются кванты света с частотами Vy В реальных молекулах при относительно низкой температуре большинство молекул в отсутствие внешнего облучения имеет энергию, соответствующую низшему колебательному уровню д о Поэтому при обычных условиях наблюдаются, как правило, лишь переходы, соответствующие изменению одного из квантовых чисел от нуля до единицы [c.351]

В отличие от твердых тел многоатомные газы — СО2, ЗОг и пары воды излучают и поглощают энергию пе поверхностью, а объемом. Кроме того, эти вещества излучают и поглощают электромагнитные колебания не по всему спектру, как твердые тела, а лишь определенные длины волн, т. е. имеют определенные полосы излучения и поглощения. [c.118]

Лучистый теплообмен - это излучение электромагнитных волн одним телом и поглощение излучения другим телом. Проще всего представить себе излучение и поглощение поверхностью твердого тела. Излучают и поглощают также и поверхности капельных жидкостей, и газовые объемы. [c.211]

Это означает, что при прохождении через вещество пучок не ослабляется, а усиливается. Об этом эффекте часто говорят как об отрицательном поглощении. Это явление имеет большое практическое значение, так как позволяет использовать квантовые системы (атомы и молекулы) для усиления и генерирования электромагнитных волн. Построенные на этом принципе источники света (когерентные генераторы) характеризуются очень высокой монохроматичностью и направленностью излучения. Как правило, для уровней у ответственных за излучение и поглощение в видимой области спектра, и [c.357]

Газы и пары излучают и поглощают излучение в определенных участках (полосах) спектра электромагнитных волн, причем и излучение и поглощение производится одновременно всем объемом газа или пара. [c.211]

Для корпускулярного излучения обычно применяемой единицей является физический эквивалент рентгена (фэр). Он определяется как количество излучения (электромагнитного или корпускулярного), которое при поглощении в 1 г биологической ткани или воды (что примерно эквивалентно) выделяет такое же количество энергии, как 1 р рентгеновского или 7-излучения. В ткани или воде 1 р электромагнитного излучения выделяет приблизительно 93 э/г. Термин биологическая ткань не является вполне определенным и поэтому не вполне подходит как основа для стандартной единицы. Поэтому была предложена новая стандартная единица (рад), которая в настоящее время официально рекомендована в качестве стандартной единицы дозы для всех ионизующих излучений [111 Она определяется как количество излучения (корпускулярного или электромагнитного), приводящее к выделению 100 э/г поглотителя. Это определение относится к любому поглотителю фактически получаемая доза при заданных условиях облучения, конечно, несколько изменяется от поглотителя к поглотителю. [c.47]

Интенсивность полосы поглощения в ИК спектре зависит от изменения дипольного момента молекулы для соответствующего колебательного перехода. Момент перехода имеет свойства вектора, поэтому при поляризации падающего на образец излучения уровень поглощенной энергии зависит от угла между направлением момента перехода данного колебания и направлением электрического вектора электромагнитной волны. В связи с этим при работе в поляризованном свете появляется еще один параметр —дихроизм, который наряду с частотой, интенсивностью и формой колебания может быть использован для анализа структуры полимеров с помощью И К спектроскопии. [c.14]

Пусть теперь на образец действуют электромагнитные колебания, частота которых соответствует резонансным условиям для спинов 1. В результате будут происходить переходы этих спинов с нижних уровней на верхние до тех пор, пока все зеемановские уровни в системе 81 не будут заселены равномерно ). При этом система 1 1 достигнет насыщения и больше не сможет поглощать СВЧ-мощность. В терминах квантовой механики это означает, что эйнштейновский коэффициент индуцированных переходов одинаков для излучения и поглощения у каждой пары уровней. В терминах термодинамики это означает, что система спинов 51 находится при бесконечной температуре (01 = оо). Для спонтанного излучения в области СВЧ коэффициент Эйнштейна пренебрежимо мал. [c.377]

Излучение и поглощение -лучей — электромагнитных волн самого короткого диапазона — связано с переходами между энергетическими уровнями ядра, отстоящими друг от друга на десятки [c.173]

Спектральный анализ — совокупность методов количественного и качественного анализа веществ, основанных на измерении их электромагнитных спектров излучения и поглощения. Широко используется в химическом анализе. [c.26]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) относится к группе явлений, составляющих область физики, называемую радиоспектроскопией. Особенность этих явлений состоит в том, что в них наблюдаются вынужденные переходы микрочастиц между энергетическими уровнями, возникающими при определенных условиях. Эти переходы сопровождаются электромагнитным излучением или поглощением, лежащим в радиочастотном диапазоне. В случае ЯМР речь идет о поведении атомных ядер во внешних магнитных полях. [c.9]

Для того чтобы описать эти переходы, Ферми применил математический аппарат квантовой механики, аналогичный использованному для обработки данных об электромагнитном излучении атома. На основании волнового уравнения, зависящего от времени, можно выяснить возникновение и аннигиляцию фотонов в момент их излучения или поглощения во внеядерных процессах. Ввиду того что электрон как таковой не существует в ядре, в соответствии с нейтрон-протонной моделью, распространение этого подхода к проблеме бета-излучения было многообещающим. На первый взгляд такой подход может показаться не слишком разумным, так как следовало бы ожидать, что свойства волны будут сильно отличаться от свойств частицы. Следовательно, если нас не смущает образование фотона, то все же трудно представить себе подобный процесс для электрона. Однако, вспоминая о нашем подходе к дуализму волна — частица в квантовой механике, нечего особенно удивляться эквивалентному подходу и к данной проблеме. Из теории Ферми получается уравнение распределения бета-частиц по энергиям [c.385]

В то время как при фотохимических реакциях происходит поглощение света веществами, при хемилюминесценции мы наблюдаем излучение, происходящее при химических реакциях. Существует очень много реакций, сопровождающихся излучением электромагнитных колебаний, имеющих различные длины волн В этих случаях освобождающаяся при реакциях химическая энергия превращается в большей или меньшей части в энергию света. [c.324]

Химические реакции всегда связаны с разнообразными физическими процессами теплопередачей, поглощением или излучением электромагнитных колебаний (свет), электрическими явлениями и др. Так, смесь веществ, в которой протекает какая-либо химическая реакция, выделяет энергию во внешнюю среду в форме теплоты или поглощает ее извне. Поглощение света фотографической пленкой вызывает в ней химический процесс образования скрытого изображения. Химические реакции, протекающие в аккумуляторах между электродами и раствором, являются причиной возникновения электрического тока. При повышении температуры вещества увеличивается интенсивность колебательных движений внутри молекул, и связь между атомами в молекуле ослабляется после перехода известной критической границы происходит диссоциация молекулы или взаимодействие ее с другими моЛекулами при столкновении, т. е. химический процесс. Число аналогичных примеров легко увеличить. Во всех случаях имеет место тесная связь физических и химических явлений, их взаимодействие. [c.11]

Лучистым (теплоперенос излучением) называют перенос теплоты путем электромагнитных колебаний он сопровождается превращением тепловой энергии в электромагнитные волны и обратно. Каждое тело постоянно излучает энергию, причем интенсивность этого излучения, обусловленного сложными возмущениями на атомном и молекулярном уровнях, зависит прежде всего от свойств излучающей поверхности и от температуры. Часть излучаемой энергии при попадании на тело погло-ш,ается им и вновь переходит в теплоту другая часть отражается от поверхности тела или проходит сквозь тело (в конечном счете она поглощается другими телами или уходит в окружающую среду). В результате одновременного излучения и поглощения телом разных количеств энергии происходит теплообмен разумеется, если температура участвующих в лучистом тенлопереносе тел одинакова, то потоки излучаемой и поглощаемой энергии одинаковы, и эффект лучистого теплопереноса отсутствует. [c.476]

Оптические спектры подчиняются общим законам электромагнитного излучения. Интенсивность поглощения монохромати- [c.282]

Обычно различают три типа процессов поглощение, вынужденное излучение и спонтанное излучение. Предположим, что химическая частица имеет два квантовых состояния I и т с энергиями е и вт- Если частица первоначально находится в нижнем состоянии I, то она может взаимодействовать с электромагнитным излучением и поглощать энергию, переходя в состояние т. В обычных процессах поглощение происходит одноступенчато, так что разность между исходным и конечным уровнями точно равна энергии одного фотона излучения следовательно, поглощение излучения происходит лишь при условии 8т—Е1 = Н условие Бора ), Процесс поглощения состоит в потере интенсивности электромагнитного излучения и получении энергии поглощающей частицей. Обратный процесс, когда частица, находящаяся в верхнем состоянии, отдает энергию электромагнитному излучению, известен как вынужденное излучение слово вынужденное указывает, что существует взаимодействие между излучением и возбужденными частицами, вызывающее потерю энергии. Хотя мы не рассматриваем природу взаимодействия частицы и излучения, ясно, что скорость (интенсивность) поглощения или вынужденного излучения пропорциональна скорости столкновений фотонов с поглощающими или излучающими частицами, т. е. изменение интенсивности пропорционально плотности излучения р и концентрации химических частиц. Коэффициент пропорциональности определяет так называемые коэффициенты Эйнштейна В , й/т — коэффициент для процесса поглощения, Вт1 — для вынужденного излучения согласно принципу микроскопической обратимости, Вш = Вт1, и этот же результат можно получить при строгом следовании теории излучения. Скорости поглощения и вынужденного испускания равны В/тПгр и Вт1Птр = = В1тПтр) соответственно, где щ и Пт — концентрации частиц в низко- и высоколежащих состояниях. В случае теплового равновесия Пт всегда меньше, чем П1 [см. уравнение Больцмана (1.4)], и вклад поглощения оказывается более существенным, чем вынужденного испускания. Различие вкладов поглощения и вынужденного испускания определяется соотношением между величиной (вт—е ) и температурой Т. Уже упоминалось, что характерными для фотохимии являются уровни энергии ът--е.1) >кТ и Пт<.П1, поэтому вклад вынужденного испускания в фотохимические процессы в условиях теплового равновесия пренебрежимо мал. Однако в неравновесных ситуациях вынужденным испусканием уже нельзя пренебрегать, и если инверсия заселенности (/гт> () возрастает, то процессы испускания начинают преобладать над поглощением, и в [c.29]

Радиус-векторы электронов обозначены как г,, а заряды их (отрицательные единичные и одинаковые дпя всех электронов) дпя упрощения записи просто не указываются Радиус-векторы ядер обозначены как а их заряды как 2 . Так как при излучении и поглощении электромагнитной энергии сложной моле1д яы ее центр масс практически не смещается и не появляется момент импульса (молекула не приходит во вращение как целое), то все относительные движения ядер совершаются лишь в области, близкой к положению минимума соответствующей потенциальной поверхности Тогда все линейно зависят от так называемых внутренних (нормальных, см ниже) координат (0 [c.338]

Не все молекулы и не все химические связи поглоща1Ьт инфракрасное излучение. Электромагнитные свойства излучения требуют, чтобы данное колебание приводило к флуктуирующему диполю (и, следовательно, к флуктуирующему электрическому полю). Коле ния простых двухатомных молекул, например молекул водорода тя азота, не нарушают их симметрию и поэтому не обусловливают появление полос поглощения в инфракрасных спектрах. [c.40]

Книга Р. Кремана и М. Пестемера о зависимости между физическими свойствами и [химическим строением представляет особый интерес и для лиц, специально работающих в области органической химии. В этой книге рассмотрены разнообразные свойства материи, тесно-связанные с строением и тем Или иным аггрегатным ее состоянием.-Хотя строение органических соединений в историческом развитинг этого вопроса устанавливалось на целом ряде примеров классическими методами экспериментального исследования, что давало возможность связать строение вещества с некоторыми физическими его свойствами, тем не менее научный интерес требует более глубокого изучения химической и физической природы веществ, уделяя особое внимание таким проявлениям их свойств, как явления равновесия, кинетика, катализ, фазовое состояние, внутреннее трение, изменение объема, теплота растворения и смешения, поглощение и излучение электромагнитных колебаний, электрическая поляризация, магнитная проницаемость и проч. Нельзя забывать, что только точное и внимательное изучение и сопоставление всех свойств вещества может расширить до возможной полноты нашн-сведения о действительном его строении. [c.3]

Квантовый характер излучения и поглощения энергии. Поскольку электромагнитное излучение представляет собой поток фотонов, энергия электромагнитного поля складывается из отдельных порций, несомых фотонами (микрополем), — квантов энергии. Энергия фотона (микрополя) г прямо пропорциональна частоте колебаний V [c.8]

Н, то основной уровень расщепляется на 25 + 1 подуровней (эффект Зеемана), которые характеризуются магнитными квантовыми числами = 8, 8 — 1,. .. О,. ., — 5 + 1, — 5 и отличаются друг от друга по энергии на одинаковую величину А = ёроЯ. где g — фактор спектроскопического расщепления и Но — магнетон Бора. Если твердое тело, находящееся в магнитном поле, подвергают воздействию электромагнитного излучения, то при частоте излучения V, определяемой соотношением, АЕ = /гv, где к — постоянная Планка, происходит поглощение, энергии излучения. Такое поглощение вызывает переходы между магнитными подуровнями, причем соблюдается правило отбора Ат, = 1. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология