Излучение взаимодействие с веществом

При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом наблюдается уменьшение энергии излучения и увеличение энергии молекул веш,ества. Характер взаимодействия зависит от энергии действующего на вещество излучения. Молекулярная спектроскопия имеет дело с ограниченным диапазоном энергий излучения (табл. 1). [c.5]

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

Спектроскопия занимает ведущее положение среди современных инструментальных методов анализа. В спектральных методах используют различные формы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом для определения структуры соединений, свойств атомов и молекул, для качественного обнаружения и количественного анализа веществ. В этой главе дан краткий обзор спектроскопических методов анализа и подробно рассмотрены наиболее важные из них. [c.352]

Если система неоднородна, то при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом помимо процесса поглощения будет происходить также рассеяние лучистой энергии. На этом основаны такие методы количественного анализа, как нефелометрия (измерение в отраженном потоке) и турбидиметрия (измерение в проходящем потоке), которые в настоящей главе рассматриваться не будут. [c.458]

Радиационные свойства вещества проявляются при взаимодействии излучения с веществом. [c.43]

Характер взаимодействия ионизирующего излучения е веществом определяется параметрами частиц и свойствами вещества. При взаимодействии заряженных частиц со средой основной причиной потерь энергии являются столкновения с атомами (электронами и ядрами), приводящие к ионизации и многократным рассеяниям. Потеря энергии электронами происходит также в результате радиационного торможения, а для тяжелых частиц (протон, а-частица) - потенциального рассеяния на ядрах и ядерных реакций. При взаимодействии 7-излуче ния со средой потеря энергии объясняется Комптон-эффектом (рассеяние 7-кванта на электронах), фотоэффектом (поглощение у-кванта с передачей энергии электрону), образованием электронно-позитронных пар (при энергиях V-квантов 1,02 МэВ) и ядерных реакций (при 10 МэВ). [c.107]

В современной химии и химической кинетике широко применяются различные спектральные методы исследования. Среди них наиболее доступна видимая и ультрафиолетовая (УФ) спектрофо-тометрия, которая изучает взаимодействие вещества с электромагнитным излучением в определенном интервале длин волн. [c.5]

В концентрированных растворах радиолитические превращения происходят не только в результате косвенного действия излучения, проявляющегося во взаимодействии вещества с продуктами радиолиза воды, но также вследствие прямого воздействия излучения на растворенное вещество. [c.194]

Радиационная обстановка в местах, где ведутся работы с радиоактивными веществами, оценивается приборами, принцип действия которых состоит в регистрации изменений эффектов, возникающих в процессе взаимодействия излучения с веществом. [c.59]

Взаимодействие излучения с веществом. Из нашего определения ионизирующего излучения ясно, что оно включает как электромагнитное излучение, так и излучение частиц большой энергии. Ионизирующее электромагнитное излучение представляет собой поперечные волны в электромагнитном поле, обладающие достаточной энер- [c.155]

Это затрудняет проведение качественного анализа на основании молекулярных спектров (за исключением ИК-спектров), поэтому спектрофотометрический метод обычно используют как метод количественного анализа. В отличие от других оптических методов (эмиссионная спектроскопия, люминесценция и др.), в которых измеряют интенсивность излучения предварительно возбужденной системы, спектрофотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении однородной нерассеивающей системой электромагнитных излучений различных участков спектра. Если имеют дело с однородными средами, например растворами соединений, то количество поглощенной энергии будет пропорционально концентрации поглощаемого вещества в растворе. Если среда неоднородна, то при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом помимо поглощения будет происходить также его рассеяние. На этом явлении основаны такие методы количественного анализа, как нефелометрия и турбидиметрия, которые здесь не рассматриваются. [c.45]

Электроны отличаются от других частиц меньшей массой и, следовательно, более высокой скоростью при заданной энергии. Некоторые типы излучения возникают при радиоактивном распаде, а также как вторичная эмиссия при взаимодействии излучения с веществом. Следовательно, находящиеся в эксплуатации технические материалы обычно подвергаются действию смешанного излучения. Тем не менее результат облучения можно объяснить преобладающим влиянием одного какого-либо вида излучения. [c.156]

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]

Степень ионности межатомной связи можно определить по величине эффективного заряда атомов, которая отражает распределение электронной плотности. Величину эффективного заряда, в свою очередь, определяют из рентгеновских данных (например, для атома кремния в ряде его соединений — путем измерения смещения 1.2 линий), по величине теплоты сублимации, методом аннигиляции позитронов. Этот последний метод интересен не только сам по себе. Мы не можем не упомянуть о нем, потому что он основан на таком взаимодействии излучения с веществом, которое приводит к заметным химическим превращениям особого типа (см. ниже). [c.134]

Рис. 1Х.1. Схемы процессов взаимодействия у-излучения с веществом а) фотоэлектрическое поглощение у-квантов 6) процесс внутренней конверсии в) неупругое поглощение у-квантов.

Инфракрасные спектры возникают в результате взаимодействия вещества с электромагнитными колебаниями определенной частоты. Инфракрасное излучение сообщает молекуле, находящейся в основном электронном состоянии, энергию, необходимую для переходов между вращательными и колебательными уровнями энергии. Характеристические полосы поглощения (или отражения) в инфракрасных (ИК) спектрах связаны с энергетическими переходами [c.157]

Явления при взаимодействии излучения с веществом ф Двойное лучепреломление [c.232]

Явления при взаимодействии излучения с веществом [c.232]

При любом взаимодействии излучения с веществом поглощение энергии происходит только в том случае, если число уровней К- с более низким энергетическим состоянием (незаселенных) оказывается меньше, чем число уровней с более высоким энергетическим состоянием (заселенных). [c.71]

Характерные особенности взаимодействия р-излучения с веществом обусловлены сравнительно небольшой массой Р-частиц, а также непрерывным энергетическим спектром р-излучения. Р-Частицы теряют энергию, ионизируя и возбуждая атомы. Энергия теряется также вследствие тормозного излучения, возникающего при взаимодействии быстрых электронов с электрическим полем ядра атома. Основные потери энергии р-частиц происходят при их взаимодействии с электронами атомных оболочек. [c.305]

Для изучения строения и свойств молекул, а также природы и силы межмолекулярного взаимодействия применяют молекулярную спектроскопию. В основу этого метода положено изучение взаимодействия вещества с электромагнитным излучением в широком интервале частот, начиная с радиоволн и кончая у-излучением, т. е. по всему электромагнитному спектру. [c.51]

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

В-третьих, как уже упоминалось, взаимодействие вещества с инфракрасным излучением, сопровождающееся поглощением излучения, а также испускание радиации в этой области спектра возможно для молекул, у которых вращение и колебание сопровождаются изменением электрического момента (дипольный момент). У молекул, состоящих из одинаковых атомов (Оа, N5, Нг. ..), дипольный момент равен нулю и не появляется ни при колебаниях, ни при вращении, поэтому для таких веществ отсутствует испускание или поглощение в инфракрасной области. Однако изменения колебательных и вращательных состояний могут сопровождаться электронными переходами, а также проявляются при рассеянии света. [c.252]

Физическая химия располагает гигантским арсеналом экспериментальных подходов к изучению строения вещества и составляющих его частиц. В рамках нашего курса не представляется возможном не только описать все эти методы, но даже дать достаточно полное их перечисление. Можно, однако, выделить несколько методов, нашедших особенно широкое применение в различных областях химии. В настоящей главе дается краткое рассмотрение этих методов, лежащих в их основе физических принципов и основных областей их применения. Общее для всех описываемых методов то, что они основаны на взаимодействии вещества и электромагнитного излучения. Поэтому вначале вспомним некоторые основные сведения из физики электромагнитного излучения. [c.146]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ 323 [c.323]

Взаимодействие излучения с веществом [c.323]

Среди всех спектроскопических методов особое место занимает масс-спектрометрия. В этом случае энергия, сообщаемая веществу ( д > 10 эВ), ионизирует молекулу с отщеплением электронов и разрывом связей. При этом образуются заряженные и незаряженные частицы различной массы. Регистрируют частоту появления положительно заряженных молекулярных ионов или радикалов в зависимости от их массы. Ввиду такого формального сходства со спектром в данном случае говорят о масс-спектре. В то время как все другие спектроскопические методы позволяют непосредственно наблюдать явления, происходящие при взаимодействии вещества и излучения, масс-спектрометрия позволяет делать заключение о строении молекул косвенным путем. Располагая сведениями о найденных частицах и основываясь на возможных реакциях распада, устанавливают строение исходной молекулы. Подобные процессы превращения вещества, протекающие в масс-спектрометре, составляют отличительную особенность метода масс-спект-рометрии среди всех других методов молекулярной спектроскопии, основанных на физических процессах. [c.179]

Как отмечено было ранее, при взаимодействии ядерного излучения с веществом преобладающим процессом является взаимодействие излучения с электронами атомных оболочек. При этом состояние электронов в атоме (химическая связь) имеет второстепенное значение. [c.319]

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]

Кванты рентгеновского излучения обладают меньшей энергией, чем 7-кванты. Основные процессы, происходящие при взаимодействии рентгеновского излучения с веществом, — фотоэффект и комптоновский эффект. Массовый коэффициент поглощения резко возрастает с увеличением заряда) ядра атома элемента (вероятность фотоэффекта пропорциональна 2 ), т. е. анализ следует проводить в области таких энергий рентгеновского излучения, в которой наблюдается значительное различие коэффициентов погло- [c.322]

Известны инфракрасные спектры испускания, отражения и поглощения. Однако наибольшее распространение в ИК-спектроскопии получил абсорбционный метод, т. е. метод, с помощью которого в результате взаимодействия вещества с электромагнитным излучением получают спектры поглош,ения. Преимущество этого метода состоит в том, что спектр поглощения можно получить, располагая лишь небольшим количеством вещества (доли см ) в любом агрегатном состоянии, в растворе, при разных температуре и давлении, вещества, окрашенного и непрозрачного в видимом свете, люминесцирующего и т. п. [c.185]

Методы лазерного фоторазделения основаны на специфическом взаимодействии лазерного излучения с веществом. Элементарный акт фоторазделения смеси с изотопами заключается в селективном фотохимическом превращении (ионизации, диссоциации и т.д.) атомов и молекул с целевым изотопом в веществе (атомный пар или пучок, молекулярная струя или газ и т.д.) и последующим выделением продуктов (ионов, радикалов и т.д.) этого превращения. [c.179]

Расчет за1цитиых экранов базируется на законах взаимодействия различных видов излучений с веществом. Защита от альфа-1кзлумеинн достаточно проста, так как альфа-частицы нормальной энергии поглощаются слоем живой ткапи 60 мкм, в то время как толщина эпидермиса равна 70 мкм. Слой воздуха в несколько сантиметров или лист бумаги являются достаточной защитой от альфа-частиц. [c.58]

Рассматривая спектроскопические методы определения и обнаружения суперэкотоксикантов в целом, можно видеть, что между ними существуют принципиальные различия Хотя для всех методов характерно взаимодействие вещества с потоком первичной энергии, в абсорбционной спектроскопии измеряется энергия, не поглощенная образцом, а в эмиссионной спектроскопии - энергия, вьщеляемая в процессах возбуждения исследуемых компонентов. Поскольку для абсорбционных методов характерно относительно слабое взаимодействие вещества с потоком первичной энергии, то измерить небольшое (особенно в случае следовых количеств) различие в энергиях падающего и проходящего излучений можно лишь с помощью достаточно чувствительной аппаратуры, В эмиссионных методах даже небольшие концентрации излучающего вещества обусловливают появление аналитического сигнала. По этой причине спектроскопические методы, основанные на эмиссии, обладают более низким пределом обнаружения, чем абсорбционные. Однако, как уже отмечалось выше, преимущества эмиссионных методов офаничиваются ря юм практических и экспериментальных факторов. [c.254]

Более полное квантово-механическое рассмотрение процесса взаимодействия излучения с веществом в области поглощения приводит к качественному согласованию экспериментальных и теоретических кривых ДОВ. При этом учитываются процессы поглощения, вынужденного испускания и спонтанного излучения. В результате в уравнении (VIII.22) для вращательной поляризуемости в знаменателе появляется комплексное число 1уш, где ум — положительная постоянная (2 .= 1/т=Л г, т — время жизни возбужденного состояния, Aki — коэффициенты Эйн(лтейна спонтанного испускания ). Предполагается, что [c.187]

Различие между блоками мозаики и идеальным кристаллом чисто количественное. В зависимости от способа получения размеры блоков мозаичного кристалла могут меняться от 10 см до мм, тогда как линейные размеры идеального кристалла могут достигать 5—10 см. В дифракционных экспериментах граница между кристаллическим блоком и идеальным кристаллом определяется экстинкционной длина, показывающей, при каких размерах блоков необходимо учитывать взаимодействие рассеянных волн с первичной волной в кристалле. Экстинкционная длина определяется сечением рассеяния, т. е. степенью взаимодействия излучения с веществом. Для рентгеновского излучения эта длина- 10 см, тогда как для электронов и нейтронов она сдвигается соответственно в область меньглих и больших размеров. [c.83]

Широко используются в химии различные формы взаимодействия вещества с электромагнитным излучением рассеяние света при нефелометрии, определение показателя преломления, оптического вращения. Особенно часто для характеристики соединений используются спектры поглощения в различных областях электромагнитных колебаний. Поглощение в области видимого или ультрафиолетового спектра характеризует электронные свойства молекул. Р1нфракрасные спектры отражают колебания ядер. Наконец, дифракция рентгеновских лучей открывает возможность устанавливать геометрию молекул, чему служат также электронография и нейтронография. Дополнительную информацию о строении молекул может дать резонансная 7-спектроскопия (эффект Мессбауэра). [c.22]

Каждое значение энергии периодического движения соответствует определенному энергетическому уровню молекулы и характеризует ее определенное стационарное состояние. Если молекула находится в электромагнитном поле, то в результате взаимодействия излучения с веществом происходит изменение энергии движения этой молекулы, что ведет к пспусканию излучения определенной длины волны. В результате взаимодействия поля с веществом часть излучения определенной длины волны оказывается абсорбированной, причем это поглощение имеет избирательный характер. Нет веществ, поглощающих все падающее на них излучение. Поглощается излучение лишь определенной длины волны, а спектры веществ имеют линейчатую структуру. [c.308]

При взаимодействии радиоактивного излучения с веществом происходят процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул. Фотоны и частицы с достаточно высокой энергией могут вызвать ядерные реакции. Однако преобладающий процесс — взаимодействие излучения с электронами атомных оболочек и электрическим полем атомного ядра. При подобном взаимодействии частицы или фотоны теряют энергию или часть ее. Некоторые столкновения приводят к изменению направления движения частицы. Это значит, что радиоактивное излучение абсорбируется и рассеивается веществом. Указанные процессы взаимодействия положены в основу методов обнаружения а-, Р- и у-излучения. На этом же принципе основаны методы радиометрического анализа веществ без их разру шения [1,2, 6]. [c.304]

Поглощение у-излучения (с энергией 0,5—3 МэВ) веществом, содержащим элементы с небольшим или средним порядковым номером, определяется в основном комптоновским эффектом. Фотоэффект проявляется только для фотонов с небольшой энергией, и он сильнее для абсорбентов, содержащих элементы с высоким порядковым номером. В ослаблении у-излучения процесс образования пар также играет второстепенную роль. При взаимодействии у-излучения с веществом образуются быстрые вторичные электроны и позитроны. Вторичные частицы вызывают ионизацию вещества, что отчасти используют для обнаружения у-излучения. Аналогично ослабленик> [c.306]