Спектр энергии излучения видимые излучения

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ (абсорбционная) — физико-химический метод исследования растворов и твердых веществ, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной части спектра. Методом С. изучают зависимость интенсивности (энергии) излучения, поглощения, отражения, рассеяния или иного преобразования света, излучаемого веществом или падающего на него, от длины волны. С. широко применяют для изучения строения и состава различных соединений (комплексов, красителей, аналитических реагентов и т. д.), для качественного и количественного определения веществ (открытия следов элементов в металлах и сплавах). Приборы, которыми пользуются в С., называют спектрофотометрами. [c.234]

Спектры электромагнитного излучения, испускаемого, поглощаемого и рассеиваемого веществом, изучает раздел физики — спектроскопия. Квант поглощаемой или испускаемой веществом энергии соответствует изменению энергии при каком-либо единичном акте атомного или молекулярного процесса (табл. 11). Наиболее коротковолновое излучение (у-излучение) соответствует ядерным процессам. Квантовые переходы внутренних электронов атомов и молекул сопровождаются рентгеновским излучением. Электромагнитное излучение ультрафиолетовой и видимой области спектра отвечает квантовым переходам внешних (валентных) электронов. Колебанию атомов в молекулах отвечает инфракрасное излучение, вращению молекул — дальнее инфракрасное излучение, спиновому переходу элект-1)онов и ядер — радиоизлучение. [c.140]

Атомные спектры. Согласно модели Резерфорда, энергия атома должна уменьшаться непрерывно за счет излучения, образующего сплошной спектр. Однако экспериментально установлено, что все атомные спектры имеют дискретный (линейчатый) характер. Спектр служит одной из важнейших характеристик атома и отражает его внутреннее строение. На рис. 1.1 приведен линейчатый спектр водорода. В видимой области спектра атома водорода имеются только четыре линии, они обозначаются Н , Нр, Н , Н . В прилегающей к видимой ультрафиолетовой области имеется еще несколько линий, которые вместе с указанными четырьмя образуют серию линий. Волновые числа линий этой серии выражаются формулой [c.10]

Поглощение излучений низких энергий (ИК) приводит к изменению лишь вращательной или колебательной энергии молекул, поглощение излучений УФ и видимого участков спектра вызывает изменение также энергии электронов, в результате чего происходит переход электронов главным образом внешних энергетических уровней в возбужденное состояние. [c.459]

Спектроскопия видимого и УФ-излучения — это раздел молекулярной оптической спектроскопии, изучающей спектры поглощения электромагнитных волн с частотами 10 —10 см . Поглощение световой энергии в видимой и УФ-областях связано с переходом электронов, что дает возможность определить энергию орбиталей молекулы, ее энергию ионизации и энергию химической связи. Последнюю определяют при действии излучения, вызывающего диссоциацию молекулы. О диссоциации молекулы свидетельствует момент перехода полосатого спектра в сплошной. Зная к, при которой происходит диссоциация, вычисляют энергию связи. [c.244]

Неионизирующие излучения имеют более низкую энергию. Излучение в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах спектра — это неионизирующая радиация. Когда эти виды излучений передают свою энергию веществу, происходит возбуждение молекул усиливаются их колебания или электроны переходят на более высокий уровень. В результате такого переноса энергии могут происходить химические реакции, как, например, при приготовлении пищи в микроволновых печах. Длительное неионизирующее облучение также может нанести вред организму. Солнечные ожоги, например, вызываются длительным действием неионизирующего излучения Солнца. Микроволновое и инфракрасное излучения могут оказать пагубное воздействие на организм. [c.304]

В ультрафиолетовой и видимой области спектра поглощение излучения связано с возбуждением электронов (электронные переходы). При обычной температуре электроны в органической молекуле находятся преимущественно в низших энергетических состояниях. Эти состояния называют основными. Для перехода на энергетически более высокий, незанятый уровень электрону необходим некоторый вполне определенный запас энергии, которую он забирает у поглощаемого электромагнитного излучения. При каждом определенном переходе электрона поглощается энергия строго определенной частоты, соответствующей этой энергии (первое возбужденное состояние). Если энергия излучения еще больше, электронный переход может произойти на гораздо более высокий энергетический уровень (на более дальнюю электронную оболочку). Этот процесс электронных переходов может происходить до тех пор, пока электрон не приобретет в итоге потенциала ионизации и вообще не покинет области притяжения к ядру атома. В спектре каждому уровню возбуждения электрона соответствует определенная линия поглощения, которая наблюдается также и в атомных спектрах. В молекулярных спектрах отдельные линии, соответствующие одновременным изменениям в колебательном и вращательном движении в молекуле, объединяются в полосы поглощения. [c.95]

Процессы фотохимического и радиационного распада различаются распределением поглощаемой энергии. Фотоны видимой и ультрафиолетовой частей спектра поглощаются в поверхностных слоях вещества, вследствие чего фотохимические реакции являются преимущественно негомогенными каждый квант участвует только в одном первичном акте взаимодействия с определенными атомами или связями макромолекул. Ионизирующие излучения высокой щ)они-кающей способности обусловливают протекание радиационно-химических реакций в облучаемой среде достаточно равномерно по всему объему вещества. Доли поглощенной энергии излучения, расходуемые на ионизацию и возбуждение, примерно одинаковы. [c.58]

Классическая физика преподнесла физикам большой сюрприз, когда они попытались объяснить свечение нагретого докрасна куска железа. Известно, что все твердые тела в сильно нагретом состоянии испускают излучение. Идеальное излучение, испускаемое телом с совершенными погло-шающими и излучающими свойствами, называется излучением абсолютно черного тела. На рис. 8-6,а показан спектр, т. е. график зависимости относительной интенсивности от частоты излучения, нагретого докрасна твердого тела. Поскольку большая часть его излучения приходится на красную и инфракрасную области частот, свечение предмета кажется красным. При повышении температуры максимум интенсивности смещается в сторону больших частот, и тогда светящийся предмет кажется оранжевым, затем желтым и, наконец, белым, если во всей видимой области спектра излучается достаточная энергия. [c.336]

Кроме теплового излучения, тела могут испускать лучистую энергию других видов. Бомбардировка вещества электронами дает излучение, которое мы называем рентгеновскими лучами. Выдерживание вещества под облучением одного вида часто приводит к тому, что оно дает другое или вторичное излучение например, некоторые минералы флуоресцируют в ультрафиолетовом свете. В действительности существует целый спектр электромагнитного излучения, различные части которого получили название, отражающее способ их получения или некоторое характерное свойство. Все виды электромагнитного излучения имеют одинаковую скорость распространения, но отличаются длиной волны и происхождением, При поглощении всех видов излучения выделяется тепло. Однако, только одно электромагнитное излучение, возникающее благодаря нагретому состоянию излучающего тела, мы называем тепловым излучением. Часть этого теплового излучения мы называем также видимым светом, но большая часть его, однако, лежит за пределами спектра видимого света и обычно включается в понятие об инфракрасном излучении, В табл. 28, 1 приводятся примерные пределы длин волн некоторых видов излучения. [c.384]

Спектральные исследования излучения пламен показали, что излучение имеет преимущественно хемилюминесцентную природу, причем основная часть излучаемой энергии приходится на ИК-область спектра. Видимое и УФ-излучения несут в себе сравнительно малую часть общей энергии излучения (менее 1 %). [c.114]

Если тело нагрето, оно излучает теплоту. Тепловое излучение, так же как и видимый свет, является одним из видов электромагнитных волн. Однако оно обычно состоит из волн с большей длиной и, следовательно, с меньшей энергией, чем видимый свет. Было замечено, что энергия излучения от нагретого тела распределяется по непрерывному спектру, зависящему от температуры тела. При низких температурах спектр состоит в основном из излучения с низкой энергией, т. е. соответствует инфракрасной области. Однако при повышении температуры спектр меняется, и в нем усиливается область, отвечающая высоким энергиям. Это легко заметить, если иметь в виду, что при нагревании тела его излучение соответствует видимой области спектра. Сначала тело становится красным, а затем при повышении температуры — белым, например таким, как нити в лампах накаливания. [c.17]

Энергия, испускаемая во время радиоактивного распада, является одной из форм электромагнитного излучения высокой энергии. Видимый свет, мик-ро- и радиоволны тоже являются электромагнитным излучением, но меньшей энергии. На, рис. V.1 показаны главные составляющие спектра электромагнитного излучения и их источники. [c.303]

Три изомерных комплекса окрашены в красный, зеленый и желтый цвет соответственно. Какой из этих комплексов поглощает излучение с наибольшей энергией, если каждый из них дает только одну полосу поглощения в видимой области спектра Какой комплекс поглощает излучение с самой низкой энергией [c.404]

В тех случаях, когда определенная энергия, Е, электромагнитного излучения в видимой части спектра поглощается соединением в процессе возбуждения электрона на более высокий квантовый уровень, длина волны, X, поглощаемого света может быть вычислена при помощи соотнощения [c.206]

Все электронные переходы, в том числе и переходы на локальные уровни типа 5 и 3—4 сопровождаются электронно-фонон-ным взаимодействием, в результате которого часть электронной энергии превращается в вибрационную энергию, т. е. в теплоту, нагревающую твердое тело выше первоначальной температуры, а часть излучается в виде квантов сниженной частоты, по сравнению с частотой поглощаемого излучения Поэтому, когда ширина запрещенной зоны не слишком сильно превосходит 3,1 эВ, т. е. энергию фотонов самого коротковолнового видимого света, полоса электромагнитного излучения данного вещества может находиться в области спектра видимого излучения. При более значительной ширине запрещенной зоны может иметь место испускание только ультрафиолетового излучения. [c.122]

Из основного уравнения квантовой теории АЕ=Ьх=кс1% следует, что излучение видимой части спектра отвечает энергии квантов (фотонов) излучения [c.219]

Видимая область спектра электромагнитного излучения показана на рис. 23,16, в верхней части которого (в порядке повышения энергии) даны первые буквы названий спектральных цветов. [c.388]

Фотохимические реакции. К фотохимическим относятся реакции, обусловливаемые лучистой энергией главным образом видимой части спектра электромагнитного излучения. Например, смесь газон водорода и фтора при ее освещении взрывается бромистое серебро на свету разлагается с выделением металлического серебра, что широко используется в фотографии синтез сложных органических веществ растениями в процессе их жизнедеятельности также имеет фотохимическую основу (фотосинтез) многие краски на солнечном свету блекнут, выцветают и т. д. [c.143]

Спектр электромагнитного излучения. Самые разнообразные явления — радиоволны и идущие из космоса -(-лучи, лучи Рентгена и видимый свет — оказались одинаковыми по своей природе. Все они являются электромагнитными волнами различной длины волны (частоты). Длина волны электромагнитных волн может изменяться в очень широких пределах от нескольких километров до малых долей ангстрема. Полный спектр содержит все типы электромагнитного излучения, расположенные по порядку от длинных к коротким волнам (см. рис. 9, цветная вклейка в конце книги). В зависимости от длины волны меняется характер излучения и его свойства. В области длинных волн электромагнитное излучение имеет чисто волновой характер. Порция (квант) энергии, соответствующая отдельной группе воли, как видно из формулы (4), очень мала. Поэтому выделить отдельные кванты практически невозможно. Наоборот, в области коротких волн энергия одного кванта велика, и он может быть без труда обнаружен. Но волновые свойства в связи с очень малой длиной волны почти незаметны, и излучение по своему характеру мало отличается от пучка быстрых частиц. [c.25]

Для возбуждения электронных уровней необходимы излучения УФ-участка спектра, так как разность энергий этих уровней равна примерно 10 эВ. Если электронные уровни молекул расположены достаточно близко друг к другу, то для осуществления перехода между ними достаточно воздействия излучений видимого участка спектра. Таким образом, изменение колебательной энергии сопровождается в большинстве случаев и изменением вращательной. Изменению электронной энергии сопутствует также изменение колебательной и вращательной энергий. [c.8]

Человеческий глаз имеет очень небольшую чувствительность и различает только часть электромагнитного спектра, так называемую видимую область, длины воли которой лежат между 400 и 750 нм (1 нанометр = 10 м), В сторону более коротких волн (примерно до 50 ни) распространяется ультрафиолетовая область, а в сторону более длинных — инфракрасная область. Их природа одинакова энергия излучения превращается в энергию возбуждения электрона, достигающую максимального значения при ионизации. Поэтому спектры в этих областях поглощения часто объединяют названием электронные спектры поглощения . [c.83]

Колебательные спектры экспериментально наблюдаются как ИК-спектры и спектры комбинационного рассеяния. Эти два вида спектров имеют различную физическую сущность. ИК-спектры наблюдаются в результате разрешенного правилами отбора перехода молекулы вещества с одного энергетического уровня на другое. В коррозионных исследованиях обычно имеют дело с наблюдаемыми ИК-спектрами поглощения, получаемыми в результате перехода молекулы с уровня, имеющего меньшую энергию, на уровень с большей энергией. Спектры комбинационного рассеяния возникают при электронной поляризации, вызванной воздействием ультрафиолетового или видимого излучения. [c.199]

Наибольшее значение имеют энергии электронных переходов (1—100 эВ) изменение эпергии электронов находит свое выражение в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Энергии колебательных переходов (Ю" —10 2 эВ) соответствует излучение (поглощение) в ближней инфракрасной области. Наименьшее значение имеют энергии вращательных переходов молекул (Ю З—10 эВ) им соответствует излучение или поглощение в дальней инфракрасной области или даже в области радиочастот (см. табл. 14). [c.162]

Известно что различия в энергиях квантовых состояний внешних электронов атомов и молекул, проявляющиеся при поглощении и излучении, соответствуют квантам энергии (фотонам) видимой и соседних — ультрафиолетовой и инфракрасной — областей электромагнитного спектра, причем электромагнитное излучение обычно характеризуют длиной волны, а изменение состояний атома или молекулы — энергией (обычно в электрон-вольтах). [c.73]

Электронные спектры поглощения наблюдаются в результате поглощения ультрафиолетового (УФ) и видимого излучения при этом происходит переход (возбуждение) валентного электрона с занимаемого им уровня на уровень с более высокой энергией. По характеру поглощаемого излучения электронную спектроскопию часто называют спектроскопией в УФ и видимой области или УФ-спектроскопией. [c.515]

Решение. Голубая окраска дезоксигемоглоби-иа объясняется тем, что этот комплекс поглощает оранжевый свет, т.е. низкоэнергетическое излучение видимой области спектра (рис, 23.16). Следовательно, энергия расщепления кристаллическим полем А между двумя наборами -орбиталей в дезоксигемоглобине должна быть невелика, Оксигемоглобин имеет красную окраску, поскольку он поглощает зеленый свет-высокоэнергетическое излучение видимой области спектра следовательно, в этом случае расще- [c.396]

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]

ФОТОН — элементарная частица с массой покоя, равной нулю, вследствие чего Ф. всегда движется со скоростью света. Спнн Ф. равен 1. Ф. представляет собой порцию электромагнитного излучения, например, видимого света, рентгеновского или -излучения. Ф. называют также квантами — световыми квантами, рентгеновскими квантами или у-квантами. Ф. могут испускаться или поглощаться любой системой, содержащей электрические заряды или по которой проходит ток. Ф. с высокой энергией (7-кванты) испускаются при распадах атомных ядер и элементарных частиц, и могут вызывать расщепление атомных ядер и образование элементарных частиц. Понятие Ф. введено в 1899 г. М. Планком для объяснения распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Существование Ф. означает, что электромагнитные волны с частотой V излучаются и поглощаются только определенными порциями (квантами) с энергией, равной hv (где /г — постоянная Планка). [c.268]

Однако оценить по кривым поглощения энергию -излучения не так-то просто. Форма кривых поглощения зависит от геометрии, максимальной энергии -спектра, его формы, атомного номера ядра и т. д. Хотя кривые поглощения -излучения изотопов со спектром разрешенной формы приближенно следуют экспоненциальной зависимости, однако уже при толщине поглотителя свыше ЗАч, — 4А /, они начинают заметно отклоняться от экспоненты. Начальные участки также нередко не подчиняются экспоненциальной зависимости. Существует довольно большое количество методов определения энергии -излучения по кривым поглощения. Все они, как правило, основаны на сравнении кривой поглощения -излучения от известного изотопа с кривой поглощения -излучения от неизвестного 5-излучателя. Наиболее известными являются методы Физера 3, 36, 41], Харли [39], Блейлера и Цунти [26, 34, 41]. Сравнительный обзор этих методов дан в работе [54]. Наилучшим из всех экспоненциальных методов, по-видимому, является метод Форро [52], где поглотитель из Au расположен у источника. При со<2 /о кривая поглощения является экспонентой для кратностей ослабления от V2 до 1/50—1/100, причем =ll,8 111 ° , где ц — экспериментальный коэффициент ослабления [53]. Использовать i для непосредственного вычисления поправок нельзя, так как геометрия отличается от обычной. В этом сборнике в 6, гл. 9 также дан метод анализа кривой поглощения с большей точностью. [c.374]

Величина Е называется интегральным излучением, это есть не что иное, как лучеиспускательная способность абсолютно черного тела. Из фиг. 9-3 также видно, что при температурах, с которыми приходится иметь дело в технике, энергия излучения видимых лучей (Я =7 0,4-- 0,76 МКН, см. заштрихованную пло-1цадку) для излучающих нагретых поверхностей (кривая 4 на фиг. 9-3) пренебрежимо мала по сравнению с энергией инфракрасного излучения (Я = 0,7610,0 мкн), т. е. при температурах от 20 до 3 000° К максимум находится в инфракрасной части спектра. Реальные тела, имеющие непрерывный спектр излучения, в котором [c.97]

Радиоволны, инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-излучение представляют собой электромагнитные волны с различной длиной волны. Скорость света, с = 2,9979-10 ° см с , связана с его длиной волны X и частотой V соотношением с = Ху. Волновое число у-это величина, обратная длине волны, V = 1/Х. Все нагретые тела излучают энергию (излучатель с идеальными свойствами дает излучение абсолютно черного тела). Планк выдвинул предположение, что энергия электромагнитного излучения квантована. Энергия кванта электромагнитного излучения пропорциональна его частоте, Е = км, где / -постоянная Планка, равная 6,6262 10 Дж с. Выбивание электронов с поверхности металла под действием света называется фотоэлектрическим эффектом. Квант света называется фотоном. Энергия фотона равна /IV, где V-частота электромагнитной волны. Зависимость поглошения света атомом или молекулой от длины волны, частоты или волнового числа представляет собой спектр поглощения. Соответствуюшая зависимость испускания света атомом или молекулой является спектром испускания. Спектр испускания атомарного водорода состоит из нескольких серий линий. Положения всех этих линий точно определяются одним общим соотношением-уравнением Ридберга [c.375]

В видимой и в ближней части инфракрасной области излучательная способность изоляторов меняется в очень широких пределах, как и у металлов, и наилучший способ ее оценки состоит в визуальном наблюдении. Излучательные способности диэлектриков зависят также от температуры. Электронные уровни в них полностью заняты, и поэтому изоляторы не могут поглощать или испускать энергию при нормальных температурах. При достаточно высоких температурах электроны во.чбуждаются и могут попадать на более высокие энергетические уровни, в результате возникает электронный газ (т. е. свободные электроны), которые могут испускать и поглощать излучение с непрерывным спектром в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. [c.195]

При использовании электронных спектров неизбежно встанет вопрос об их изучении, так как для многих радикалов наблюдаются возмущения их электронного состояния (аномалии в электронно-колебательно-вращательной структуре). Так в спектре радикала Сг, система полос Свана, (видимая область спектра) были обнаружены аномалии во вращательной структуре спектра, заключающиеся в отсутствии излучения с вращательных уровней с квантовыми числами К = 46 и 50. Это говорит о том, что уровени К"= 46 и 50 является метастабильными, т.е. время жизни этих уровней в тысячи раз больше, чем других уровней (если, конечно, не происходит передача энергии с данного конкретного энергетического уровня другим энергетическим уровням других молекул - в данном случае это обстоятельство маловероятно). Был обнаружен также эффект лазерной накачки уровня N =39. [c.100]

Обратите внимание на то, что для образования одного моля сахара СбН120б должно быть поглощено и использовано 48 молей фотонов. Необходимая для этого энергия излучения поступает из видимой части солнечного спектра (см. рис. 5.3 ч. 1). Фотоны поглощаются фотосинтетическими пигментами в листьях растений. К важнейшим из этих пигментов относятся хлорофиллы структура наиболее распространенного хлорофилла, так называемого хлорофилла-а , показана на рис. 25.1. Хлорофилл представляет собой координационное соединение. Он содержит ион связанный с четырьмя атомами азота, которые расположены вокруг него по вершинам квадрата в одной плоскости с металлом. Атомы азота входят в состав порфиринового цикла (см. разд. 23.2). Следует обратить внимание на то, что в окружающем ион металла цикле имеется ряд двойных связей, чередующихся с простыми связями. Благодаря такой системе чередующихся, или сопряженных, двойных связей хлорофилл способен сильно поглощать видимый свет. На рис. 25.2 показано соотношение между спектром поглощения хлорофилла и спектральным распределением солнечной энергии у поверхности Земли. Зеленый цвет хлорофилла обусловлен тем, что он поглощает красный свет (максимум поглощения при 655 нм) и синий свет (максимум поглоще- [c.442]

Спектроскопические методы структурного анализа связаны с поглощением молекулами лучистой энергии. Обычно считают, что молекулы могут поглощать энергию в четырех областях электромагнитного спектра (рис. 6-1), в результате чего появляются так называемые вращатвльны , колебательно-вращательные, колебательные и электронные спектры. Для возбуждения электронов обычно требуется энергия порядка 1,5—8,0 эв, т. е. энергия, которая обусловливает излучение в видимой области или в близкой ультрафиолетовой области спектра, т. е. в границах длин волн от 1500 до 8000 А. Электронный спектр позволяет получить дан-пые о строении как основного, так и возбужденного состояний мо- [c.194]

Числовая связь между значениями длин волн, частот колебаний и энергией электромагнитного излучения для видимой части спектра (4000—7000 А) и ближайших к ней областей наглядно показана на рис. 111-27. В последней включены также наиболее употребительные в химии значения соответствующих энергий в ккал на грамм-атом (т. е. на 6,02 10 фотвнов). Как легко установить по рис. 111-27, энергия излучения на протяжении ввдимого спектра изменяйся почти вдвое. [c.81]

Источник излучения. Если в приборе для видимой или УФ-области источник излучения работает обычно в области 0,2—0,4 или 0,35—0,8 мкм, то в ИК-спектрометре он должен перекрыть значительно больший интервал длин волн. Наиболее распространенные источники ИК-излучения — нагреваемые током до 1500—1800° С стержни из карбида кремния (глобар) или из окислов редкоземельных элементов (штифт Нернста). Электрическое сопротивление таких источников уменьшается с повышением температуры, поэтому необходимо использовать балластное сопротивление. Глобар и штифт Нернста дают мощное ИК-излучение, но оно приходится в основном на ближнюю ИК-область и быстро падает с увеличением длины волны. Изменение энергии источника с длиной волны компенсируется в спектрометре программированным раскрытием входной щели прибора. В длинноволновой части ИК-спектра интенсивность излучения этих источников становится недостаточной, и в области ниже 200 см применяют ртутно-кварцевые лампы высокого давления. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология