Излучение шкала частот и энергий

Рис. 5.1. Шкала частот и энергий электромагнитного излучения

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]

В спектроскопии часто применяют шкалу длин волн, однако при анализе расстояний между энергетическими уровнями основными являются пропорциональные друг другу шкалы частот, волновых чисел и энергии. Из табл. 6.2 следует, что величина ку мала в области радиочастот, увеличивается в оптической области, достигает Ю эВ для 7-излучения. [c.214]

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]

В этом параграфе, а также в четвертом разделе рассматриваются наиболее важные моменты теории спектров комбинационного рассеяния молекул, так как общая теория изложена достаточно подробно в курсах физики и строения молекул. Основная часть рассеянного молекулами излучения сохраняет частоту падающего излучения и называется релеевским рассеянием. В то же время энергия падающего монохроматического излучения частично изменяется при рассеянии на молекулах, т. е. наблюдается н е -упругое рассеяние, что обусловлено изменением энергетического состояния рассеивающей молекулы. Если молекула переходит под воздействием излучения на более высокий энергетический уровень, то частота рассеянного излучения уменьшается. Эти переходы называются стоксовыми (рис. VI.I). И наоборот, частота рассеянного излучения увеличивается, если молекула переходит в более низкое энергетическое состояние. Такие переходы называются антистоксовыми. Поскольку вращательные уровни расположены на небольших (в шкале энергий) расстояниях, то вероятности переходов в верхние и нижние состояния практически [c.113]

Обратимся теперь к рассмотрению понятия о спектрах. В соответствии с вышеизложенным, вся совокупность переходов с нижних уровней на верхние (поглощение) и с верхних уровней на нижние (излучение) приводит к появлению соответственно спектров поглощения и излучения. Аналогичным путем происходит, как показано, образование < пек-тров релеевского и комбинационного рассеяния. Таким образом, под спектром понимается распределение энергии, поглощаемой, излучаемой или рассеиваемой системой, в шкале частот или длин волн. Для иллюстрации на рис. 1.3 и 1.4 помимо уровней энергии и переходов между ними схематически представлен также вид спектров поглощения, излучения и рассеяния, отвечающих указанным переходам. Отметим, что показанные на рис. 1.4 частоты л с и ао носят название соответственно стоксовских (v vo) компонент комбинационного рассеяния. [c.9]

Запись спектров. Обычно запись инфракрасного спектра представляет собой кривую, выражающую зависимость процента пропускания исследуемого образца от длины волны или от частоты. Некоторые фирмы, выпускающие инфракрасные спектрометры, стремятся к линейности шкалы длин волн. Для сравнения со спектрами комбинационного рассеяния и для любых исследований, использующих энергию излучения (например, сдвиг полос в соль-ватированных системах или системах с водородными связями), необходимо знать частоту или волновое число, отвечающее положению полосы поглощения. Если требуется достичь максимальной точности и, следовательно, получить максимальное количество информации о структуре, то необходимо калибровать даже те приборы, которые записывают спектр в линейной шкале длин волн. [c.164]

HaoS. значение в химии имеет фотолюминесценция. Ее характеризуют спектрами поглощения и люминесценции, поляризацией Л., энергетич. выходом (отношение энергии, излучаемой телом в виде Л., к поглощенной энергии), квантовым выходом (отношение числа излученных квантов к числу поглощенных), кинетикой. Максимум спектра фотолюминесценции обычно сдвинут в длинноволновую область по отношению к максимуму спектра поглощения (закон Стокса). Спектры поглощения и флуоресценции приблизительно зеркально симметричны, если они изображены в шкале частот (прави-чо зеркальной симметрии). Квантовый выход фотолюминесценции постоянен, если длина волны возбуждающего света Хе меньше длины волны Л. Хф, и резко уменьшается при X. > X (закон Вавилова). Зависимость интенсивности фотолюминесценции I от времени t для свечения дискретных центров имеет вид /(i) = = 7оехр(—i/x), где/о — интенсивность возбуждающего света, г — время жизни частиц на возбужд. уровне. Для рекомбинац. Л. I(t) = /о/(1 -(- pi) , где р — константа, 1 < а < 2. При повышении т-ры, увеличении концентраций в-ва, изменении pH, наличии примесей (в т. ч. Оз) наблюдается уменьшение выхода Л.— тушение. Различают тушение без уменьшения и с уменьшением г — соотв. статическое и динамическое, или тушение 1-го и 2-го рода (см. Штерна — Фольмера уравнение). [c.306]

На рис. 22-2 приведены качественные характеристики основных областей электромагнитного спектра. Для этого использована логарифмическая шкала следует учесть, что область, воспринимаемая человеческим глазом видимый спектр), очень мала. Такие, казалось бы, непохожие на свет виды излучения, как гамма-лучи или радиоволны, отличаются от него в сущности лишь частотой и, следовательно, энергией. [c.99]

Для широкого круга веществ — растворов красителей, ряда ароматических и многих других соединений — это правило обычно соблюдается тогда, когда по оси абсцисс отложены не длины волн, а частоты, и по оси ординат — коэффициенты поглощения (для спектров поглощения) и квантовые интенсивности (т. е. интенсивности флуоресценции, деленные на энергию соответствующих им квантов). Симметрия обоих спектров показывает, что в данном веществе энергетические уровни невозбужденного и возбужденного состояний построены одинаково и что вероятности соответствующих поглощательных и излуча-тельных переходов равны или пропорциональны друг другу. Для некоторых веществ приближенная зеркальная симметрия наблюдается и при построении спектров на шкале длин волн. Правило зеркальной симметрии полезно для ориентировочного выбора условий флуориметрирования в тех случаях, когда спектр излучения определяемого вещества не был измерен. [c.41]

В настоящее время в изображении УФ-спектров наблюдается тенденция к замене шкалы длин волн К на шкалу волновых чисел V. Вид спектральной кривой несколько изменяется при такой замене. На кривых lge = f(v) полосы поглощения имеют более симметричный контур и располагаются более или менее равномерно вдоль оси абсцисс. Напротив, на кривых lgг = /(Я) полосы на коротковолновом участке выглядят сжатыми, а длинноволновые полосы — непропорционально расширенными (см. рис. 2.4). Спектр с линейной шкалой V имеет и чисто теоретические преимущества перед спектром с линейной разверткой по Я. Поскольку именно V (а не Я) линейно связано с энергией излучения Е ксу), то в спектре lge = /(v) одинаковым интервалам на оси абсцисс соответствуют одинаковые разности энергий. Наоборот, в спектре lge=/(Я) одинаковым интервалам на оси абсцисс соответствуют различные энергетические эквиваленты. Это обстоятельство, в частности, делает очевидной предпочтительность записи УФ-спектра-в шкале V при изображении полос, проявляющих колебательную тонкую структуру только при такой форме записи спектра расстояния между компонентами тонкой структуры полосы одинаковы и прямо соответствуют частоте колебания группы. [c.53]

Необходимо иметь в виду, что границы диапазонов указанные по длинам ВОЛН, частотам или энергиям фотонов, приняты условно. Указанные диапазоны перекрываются друг с другом и в природе не имеют четких границ. Физическая природа всех излучений, составляющих шкалу, едина все эти излучения -электромагнитные волны. В зависимости от частоты у, а следовательно, и энергии фотона Ьу, существенно меняются свойства распространения и характер взаимодействия ЭМ волн с биологическими объектами. [c.237]

Естественный интерес вызывает полоса КПЗ, поскольку при расшифровке ее можно получить информацию о природе активных центров при электростатическом взаимодействии молекул нафталина с элементами кристаллической решетки цеолита. Рассмотрен участок спектра в области полосы КПЗ [180]. Для суждения о химической природе отдельных акцепторных центров в комплексах проведено исследование спектров люминесценции нафталина на силикагеле и аморфном алюмосиликате, о химии поверхности которых имеются достоверные сведения. Так как присутствие бесструктурной полосы в спектре излучения может быть связано с эксимерным излучением [414, 489, 546], изучена концентрационная зависимость положения по шкале энергий полосы КПЗ. Установлено [180], что положение по шкале энергий и форма полосы КПЗ совпадают для цеолитов NaX и NaY (1 молекула нафталина на 10 элементарных ячеек цеолита), а также для силикагеля и аморфного алюмосиликата независимо от содержания нафталина в образцах (максимум интенсивности полосы КПЗ находится приблизительно при 23 500 см ). В случае цеолитов при увеличении степени заполнения полоса КПЗ уширяется, максимум ее протерпевает коротковолновый сдвиг на 1500 см и расположен по шкале частот на 25 ООО см . В условиях проведения опытов образование эксиме-ров нафталина исключено. [c.116]

В зависимости от длины волны или частоты оптический диапазон спектра условно разбивают на области. В табл. 1 приведены области электромагнитного излучения, в которых наблюдаются молекулярные спектры. Энергия перехода АЕ=ку может быть выражена в шкале частот ([( ] = сек ), волновых чисел ([v/ ]= лг- ) или длин волн ([с/ -] = слгу. В настоящее время при исследовании молекулярных спектров чадце всего используется шкала волновых чисел. [c.11]

Шкала электромагнитных волн охватывает чрезвычайно широкую область волн. Эти волны излучаются весьма различными вибраторами, регистрируются весьма различными методами, но они имеют единую электромагнитную природу. Однако необходимо отметить, что с изменением длины волны возникают и ка-честтвенные различия лучи, характеризующиеся малой длиной волны, более ярко выявляют наряду с волновыми корпускулярные свойства, энергия фотонов (квантов энергии) возрастает с умень-нлением длины волны [см. рмулу (2-1) ]. Для излучения малых частот (иевидимые инфракрасные луч1И с Я = 0,76 м-г 0,4 мм) энергия фотонов настолько мала, что прерывную структуру этих лучей обнаружить трудно практически они проявляют лишь волновые свойства. Свет обладает одновременно и корпускулярными и волновыми свойствами. Эта двойственность присуща не только свету, но и потоку других элементарных частиц — отдельных атомов, электронов и т. д. Таким образом, можно считать, что излучение—это электромагнитные волны и вместе с тем поток частиц света —фотонов. С точки зрения буржуазной науки, пытающейся ограничиться механическими представлениями, такая двойственность необъяснима. [c.38]

Если, как это часто бывает, в пределах интегрирования Фц(у) = onst, то эквивалентная ширина имеет простой физический смысл — это энергетический поток, поглощенный в линии и отнесенный к спектральному потоку падающего излучения. Другими словами, это ширина линии поглощения, имеющей прямоугольный контур с нулевой остаточной интенсивностью и поглощающей столько же энергии, что и рассматриваемая линия (рис. 13.3, б). Размерность эквивалентной ширины линии такая же, как у частоты. Наряду с величиной Av можно ввести аналогичные величины в шкале волновых чисел А-, круговых частот А или длин волн А),. [c.336]

Цифры на шкале представляют собою десятичные логарифмы. Соответствующая единица измерения указана в конце каждой строки. Шкала длин волн охватывает область от 10 до 10 см. Буквы в скобках обозначают другие единицы I Х=10 " см А == КГ см I 1 — 10 см. Применение схемы может быть показано на следующем примере. Излучение с длиной волны 10 см или 1 А соответствует либо рентген0 см1м, либо (-лучам. Частота его 3 10 в секунду, длина его волны укладывается 10 раз в 1 см. Один квант этого излучения обладает энергией Лv = 2,0 10 [c.50]

Интенсивность этой линии принята условно за 250, и в этой шкале приведены все табличные данные, относящиеся к интенсивностям. Однако непосредственное использование этой величины невозможно в силу того, что приемники излучения имеют различную чувствительность в разных областях спектра. Для исключения спектральной зависимости чувствительности фотографируется источник света с известным распределением энергии излучения по спектру. В качестве такого источника предлагается водный раствор сернокислого хинина с концентрацией 5-10 г1см и 5-10 г/см серной кислоты, который дает устойчивый и хорошо воспроизводимый спектр флуоресценции. Это же -излучение используется для нанесения марок почернений. Для перехода к табличным данным необходимо снять спектр исследуемого вещества, спектр флуоресценции сернокислого хинина и спектр циклогексана. ЛинияД> =802 сж циклогексана необходима для нормирования интенсивности свечения хинина для этой же длины волны, а спектр хинина необходим для выражения интенсивности линий других частот в единицах стандарта интенсивности, что сделать непосредственно невозможно в силу указанной зависимости чувствительности приемника от длины волны. [c.105]

Важным этапом в развитии учения о строении вещества явилось открытие квантовой природы лучистой энергии (Планк, 1900) и разработка квантовой теории. Все виды электромахнитного излучения могут быть описаны единой шкалой электромагнитных волн (рис. 2), основной характеристикой которых является длина волны к или частота колебаний связанные между собой простым соотношением = с, гдес—скорость света. В общем спектре электромагнитных колебаний значительный участок зани- [c.8]