Поглощающие свет рассеяние света

Для расшифровки состава природных органических соединений нефти и нефтепродуктов и характеристики их свойств применяются оптические методы. Сюда относятся инфракрасная и ультрафиолетовая спектрометрия, метод комбинационного рассеяния света, определения показателя преломления и оптической активности. Вещество, через которое проходит излучение, поглощает лучи только определенной длины волны (частоты), и по закону Кирхгофа само вещество излучает только те лучи, которые оно в данных условиях поглощает. Каждый ион, атом, молекула дают характерные частоты в спектре поглощения, спектре испускания и спектре комбинационного рассеяния. Задачей спектрального анализа является определение этих характеристических частот, зная которые, можно определить качественный состав углеводородной смеси. Для этого существуют таблицы характеристических частот индивидуальных углеводородов. Для количественного анализа еще необходима оценка интенсивности излучения. [c.228]

Закон обратной пропорциональной зависимости интенсивности рассеянного света от четвертой степенн длины волны не выполняется для дисперсных систем с частицами, поглощающими свет. Селективно поглощают свет, например, металлические частицы, что обусловливает, кроме того, сложную зависимость цвета прошедшего света от размеров частиц. [c.256]

Пусть среда освещается монохроматическим светом с квантами /lVQ, которые поглощаются молекулами среды, вследствие чего они сами становятся источником рассеянного света той же частоты т. е. будет классическое рассеяние света по Релею. Часть энергии падающих квантов /lVo может расходоваться и на возбуждение колебаний ядер внутри молекулы частоты V, и тогда в рассеянном свете появляются кванты меньшей величины /гvд — Ну. Если квант /lVo поглощается молекулой, в которой колебательный уровень уже был возбужден, то энергия этого возбуждения может добавиться к энергии кванта падающего света, и вследствие этого молекула излучает также кванты /гvo + /гv. В результате этого явления в спектре рассеяния наряду с основными линиями частоты V,, появляются симметрично расположенные по обеим их сторонам линии комбинационного рассеяния Vц+v. Линии спектра, которым соответствуют частоты Vo —V, называются стоксовыми, линии с частотами 0 + V — антистоксовыми. [c.74]

Интенсивность / света, прошедп1его через какую-то однородную среду — жидкость или раствор, всегда меньше интенсивности падающего света /(,. Это объясняется явлением поглощения (абсорбции) света средой (см. гл. 15). Каждая среда в зависимости от своих физических и химических свойств избирательно поглощает определенную часть спектра падающего света. Установлено, что высокодисперсные золи также поглощают часть проходящего света и для них, как и для молекулярных растворов, справедлив закон Ламберта — Бера. Однако в дисперсных системах возможны отклонения от этого закона, так как интенсивность проходящего света уменьшается не только в результате его поглощения, но и за счет рассеяния света частицами дисперсной фазы. Вследствие этого для окрашенных коллоидов в уравнение Ламберта — Бера кроме коэффициента светопоглощения вводят коэффициент светорассеяния [c.390]

При обсуждении рассеяния света принималось, что частицы дисперсных систем не поглощают свет. Однако многие коллоидные системы имеют определенную окраску, что указывает на поглоще ние ими света в соответствующей области спектра. Это значит (как известно из оптики), что золь кажется окращенным в цвет, дополнительный поглощенному. Например, поглощая синюю часть (435—480 нм) видимого спектра (400—760 нм), золь оказывается желтым, при поглощении синевато-зеленой части (490—500 нм) он имеет красный цвет и т. д. При совместном действии всего видимого спектра на глаз человека возникает ощущение белого цвета-Позтому если лучи всего видимого спектра проходят через прозрачное тело нли отражаются от непрозрачного, то прозрачное тело кажется бесцветным, а непрозрачное — белым. Если тело поглощает весь видимый спектр, оно кажется черным. [c.265]

Свет, проходящий через дисперсные системы, молсет поглощаться, отражаться или рассеиваться, в результате чего происходит его ослабление. В ряде случаев эти эффекты могут наблюдаться одновременно например, золи золота, гидроксида железа, графита поглощают и рассеивают проходящий свет. При поглощении света часть электромагнитной энергии падающего пучка света преобразуется в конечном итоге в теплоту. При отражении или рассеянии света проходящий свет ослабляется лишь в связи с тем, что часть электромагнитных лучей меняет свое исходное направление. [c.388]

Спектры комбинационного рассеяния света. Молекулы газов, жидкостей и кристаллов способны не только испускать и поглощать свет, но и рассеивать его. Если спектральный состав падающего и рассеянного света одинаков, то рассеяние называется релеевским, или классическим. Оно объясняется упругим взаимодействием кванта света с молекулой, при котором не происходит обмена энергии. Но может быть и такое поглощение света, которое вызывает колебания ядер молекул и связанную с этим деформацию электронной плотности. Одновременно изменяется частота рассеянного света. Рассеяние света молекулами среды, сопровождающееся изменением частоты падающей электромагнитной волны, называется комбинационным. рассеянием света (КРС). Явление КРС открыто в 1928 г. одновременно и независимо Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом (С(ХР) и Раманом (Индия). Спектры КРС подобно ИК-спектрам являются колебатель- [c.49]

В зависимости от длины волны видимого света и относительных размеров частиц дисперсной фазы рассеяние света принимает различный характер. Если размер частиц превышает длину световых волн, то свет от них отражается по законам геометрической оптики. При этом часть светового излучения может проникать внутрь частиц, испытывать преломление, внутреннее отражение и поглощаться. [c.295]

Методика измерения. Применяемые в качестве фотолитических ламп импульсные лампы имеют широкий спектр излучения. На образец попадает не только свет, который поглощается веществом но также фотохимически неактивный свет. Мощный световой поток, попадающий на образец, рассеивается стенками кюветы и мельчайшими пылинками, присутствующими в растворе. Рассеянный кюветой свет попадает на щель монохроматора и на фотоумножитель. Если не принимать специальных мер, снижающих интенсивность рассеянного света, то фотоумножитель может перегрузиться и сигнал, поступающий на осциллограф, будет сильно искажен. При применении спектрографической установки импульсного фотолиза рассеянный свет создает большой фон на фотографической пластинке при коротких временах регистрации короткоживущих продуктов. Обычно используются следующие приемы для уменьшения рассеянного света, попадающего на фотоумножитель (ФЭУ). Во-первых, применение спектральных ламп с высокой световой интенсивностью позволяет уменьшить щель монохроматора и тем самым снизить интенсивность рассеянного света, попадающего на фотоумножитель. Во-вторых, рассеянный свет не является направленным, и поэтому его интенсивность уменьшается с квадратом расстояния от кюветного отделения до монохроматора. Таким образом, чем [c.183]

В. Рэлей развил теорию рассеяния света дисперсными системами, в которых частицы ие поглощают свет и имеют сферическую форму. В полученной формуле он связал световую энергию, рассеянную единицей объема дисперсной системы, с концентрацией частиц и их объемом V, длиной световой волны X и показателями преломления дисперсной фазы Пх и дисперсионной среды П2- Эта формула имеет вид [c.389]

Комбинационное рассеяние света заключается в том, что при пропускании света определенной длины волны через вещество молекулы этого вещества частично поглощают электромагнитные колебания и тем самым возбуждаются, а затем испускают их, но уже с другой длиной волны. Наоборот, ранее возбужденные молекулы могут отдать часть своей энергии излучаемому свету. Таким образом, в спектре рассеянного света, помимо линии, частота которой совпадает с частотой источника света, появляются по обе стороны от нее дополнительные линии слабой интенсивности, [c.61]

Существование максимума на кривой светопоглощения объясняется частично фиктивной абсорбцией, т. е. рассеянием света, которая у металлических золей максимальна при какой-то средней степени дисперсности. Однако одного светорассеяния недостаточно, чтобы вызвать такой резкий эффект. То обстоятельство, что с увеличением дисперсности абсорбция света резко повышается, объясняется также исключительно большой способностью металлов поглощать свет. В результате уже тончайшие металлические слои, толщина которых меньше длины световой волны, не пропускают свет. Естественно, что при одной и той же концентрации дисперсной фазы более. высокодисперсные металлические золи будут лучше экранировать свет. [c.41]

Эти эффекты встречаются для всех видов излучения, включая поглощение и дисперсию звука. Поскольку гл. 16 посвящена методам ядерного магнитного резонанса и электронного парамагнитного резонанса, можно отметить, что в этих случаях явления поглощения и дисперсии аналогичны тем, которые обсуждались выше. С точки зрения классической физики эти явления объясняются уменьшением амплитуды колебаний гармонических осцилляторов. Когда атомные или молекулярные осцилляторы начинают двигаться под действием световой волны, они поглощают, и поглощение имеет максимум при резонансной частоте. Поскольку осциллирующие электроны излучают свет, взаимодействие рассеянного света с падающим излучением приводит к дисперсии. [c.484]

Когда потребитель вручает изготовителю образец цвета и просит о том, чтобы изделие (бумага, пластмасса, ткань, окрашенное изделие и т. д.) имело точно такой же цвет, изготовитель почти всегда вынужден прибегать к смешиванию красителей. Обычно он располагает набором окрашивающих веществ, ни один из которых не дает нужного цвета. Поэтому он выбирает краску (пигмент или краситель), придающий изделию цвет, наиболее близкий к требуемому, и затем добавляет небольшие количества одной или двух других красок с целью получить требуемый цвет. Если необходимо окрасить бумагу или ткань, он смешает в красильной ванне две или больше красок, регулируя их относительные количества так, чтобы цвет смеси был тождествен заданному или хотя бы был приемлемо близок к нему. Аналогичным образом для поставок пластмассы или краски затребованного потребителем цвета изготовитель, как правило, должен приготовить смесь из находящихся в его распоряжении красок. В общем случае поток света, попадающий на изделия перечисленных типов, претерпевает сложные превращения. Часть света, попадая на частицу пигмента или окрашенную нить, поглощается другая часть рассеивается. Рассеянный свет затем падает на другие частицы пигмента весь процесс повторяется вновь до тех пор, пока становится невозможным проследить, что же происходит с каким-либо отдельным элементом падающего пучка света. Однако физики разработали методы, помогающие изготовлять смеси красок так, чтобы они создавали требуемый цвет. Эти сложные, но важные методы рассматриваются в последней главе книги. [c.92]

Характерные оптические свойства типичных коллоидных растворов обусловливаются микрогетерогенностью, лежащей в основе их отличия от гомогенных истинных растворов. Рассмотрим общие закономерности прохождения света через коллоидные системы. Если пучок света падает на поверхность какой-либо частицы, линейные размеры которой больще длины волны падающего на нее света, происходит отражение его по законам геометрической оптики. При этом часть света может проникать внутрь частицы, испытывать преломление, внутреннее отражение и поглощаться. В случае частиц, имеющих размеры менее половины длины волны падающего на них света, отражения света от плоскостей частицы в определенных направлениях не происходит, свет рассеивается по всем направлениям, огибая частицы, встречающиеся на его пути (явление дифракции). Явление рассеяния света при прохождении яркого пучка через газообразную или жидкую среду, в которой взвешены мельчайшие частицы, впервые наблюдал Д. Тиндаль в виде светящегося конуса (рис. 102). Это явление получило название явления Тиндаля. Далее было установлено, что при пропускании пучка света через чистую воду и другие чистые жидкости, а также через истинные растворы с низкомолекулярным растворенным веществом эффект Тиндаля не наблюдается. Такие среды получили название оптически пустых. Таким образом, эффект Тиндаля явился важным средством для обнаружения коллоидного состояния, т. е. микрогетерогенности системы. [c.316]

Поглощение света анализируемым веществом (полезный сигнал) можно увеличить, применяя кюветы с большой толщиной поглощения слоя. Рассеяние и поглощение света растворителями и другими веществами, кроме открываемого, можно компенсировать, помещая кювету с этими веществами в канал сравнения. Таким способом можно получить очень большой выигрыш в чувствительности. Увеличение толщины поглощаемого слоя ограничено чувствительностью приемника, так как одновременно с ростом числа молекул определяемого вещества, которые поглощают свет в основном канале, уменьшается абсолютная интенсивность обоих пучков вследствие рассеяния света и поглощения его другими веществами. Если чувствительность приемника света мала, то сильно увеличивать толщину поглощающего слоя нельзя, так как абсолютная величина сигнала, даваемая приемником, становится меньше, чем его собственные шумы. Особенно заметно это ограничение в инфракрасной области, где поглощение света даже прозрачными растворителями очень велико, а чувствительность тепловых приемников света — болометров и термоэлементов — мала. [c.330]

Количество рассеянного света очень мало, поэтому для получения достаточно интенсивных спектров комбинационного рассеяния необходим мощный источник монохроматического света для возбуждения. Обычно для этого используют одну из интенсивных линий ртути. Одну или несколько мощных ртутных ламп устанавливают в осветители в непосредственной близости от кюветы специальной формы с анализируемым образцом (рис. 187). Рассеянное излучение собирают в направлении, перпендикулярном к направлению возбуждающего излучения, и проектируют на щель спектрального аппарата. Между лампой и кюветой устанавливают светофильтр, который поглощает излучение с другой длиной волны, пропуская свет только от возбуждающей линии. Это позволяет уменьшить количество света, который рассеивается в спектральном аппарате. [c.340]

Физическая сущность спектров поглощения и комбинационного рассеяния света. Поглощая свет, молекула возбуждается и переходит из основного состояния в одно из возбужденных состояний с большим содержанием энергии [c.609]

Было изучено [156] влияние на величину рассеяния света изменяющегося показателя преломления жидкой фазы в коллоидном кремнеземе и обнаружено, что собственно частицы коллоидного кремнезема не поглощают свет при изменении показателя преломления жидкой фазы, а избыточное помутнение и рассеяние света при этом падают до нуля, [c.472]

С эффектом Ми связан забавный эпизод в истории биофизики. В спектре крови не удавалось наблюдать некоторые полосы поглощения, свойственные гемоглобину в растворе. На этом основании утверждалось, что гемоглобин в эритроцитах находится в измененном состоянии. В дальнейшем выяснилось, что поглоще-пие света гемоглобином маскировалось эффектом Ми — усиленным рассеянием света вперед эритроцитами. [c.83]

В качестве буферного раствора используется раствор цитрата аммония, который также предотвращает гидролиз солей титана. Комплекс, экстрагированный хлороформом, имеет максимальную оптическую плотность при 440 им. В ультрафиолетовой области спектра при 270 ни наблюдается еще один максимум поглощения, но прн этой длине волны сильно поглощают свет и сам реагент, и комплексы его с другими металлами В рассеянном свете растворы комплексного соединения в хлороформе стойки по крайней мере в течение 2 ч, а окраска аналогичных растворов в четыреххлористом углероде и изоамилацетате на свету быстро исчезает [c.43]

Специальная краска лучше исходной, так как она гораздо лучше рассеивает свет (ср. коэффициенты рассеяния 16,2 и 4,0), а также потому, что она поглощает очень мало света (ср. коэффициенты поглощения 0,013 и 0,10). Высокое значение отношения S/K обеспечивает специальной краске очень большое значение Ro = 0,96. При любом смешивании акварельных красок S и К смеси являются средними величинами S и К компонентов, взятых в объемно-весовом соотношении. Задачу можно решить, пользуясь значениями Ro в функции K/S, данными из табл. Г Приложения. [c.483]

TOB, которые должны быть или окрашенными, или если они не поглощают света, отличаться по показателю преломления от той среды, в котроую помещены, хотя бы на 0,1. Для исследования многих объектов лучше применять микроскопию с использованием падающего света (в отраженном свете). Для исследования непрозрачных объектов это единственно возможный метод. Боковое освещение является особенностью ультра микроскопических методов, основанных на рассеянии света. Рассеяние света— явле11ие, специфичное для ультрамикрогетерогенных систем оно рассматривается в последующих разделах. [c.292]

Все сказанное относилось к рассеянию света бесцветными коллоидными частицами, не проводящими электрического тока. При специфическом поглощении каких-нибудь лучей зависимость интенсивности светорассеяния от V и v , согласно уравнению Рэлея, нарушается, меняется степень поляризации рассеянного света и т. д. В частице, рроводящей электричество, электромагнитное поле световой волнь индуцирует электродвижущую силу. В результате в проводнике возникает переменный электрический ток, к к и в самом электромагнитном поле. Следствием этого является преобразование электрической энергии в тепловую. В таких условиях к(3 боткие электромагнитные волны (от 100 до 1000 нм) практически пблйостью поглощаются. Это свойство проводников, к которьш относятся металлы, и является причиной их непрозрачности. [c.38]

Наиболее просты закономерноаги рассеяния света при выполнении следующих условий 1) рассеивающие частицы малы, и их форма близка к изометричной, поэтому наибольший размер частицы значительно меньше дпины волны падающего света г<(А/10), так что колебание зарядов в частице происходит в одной фазе, и наведенный дипольный момент ц пропорционален объему частицы И 2) частицы не поглощают света (не окрашены) 3) частицы не обладают электрической проводимостью 4) частицы оптически изотропны, вследствие чего вектор поляризации параллелен вектору электрической напряженности первичной волны 5) концентрация частиц мала — расстояние между частицами велико по сравнению с длиной волны падающего света 6) объем дисперсной системы, через который проходит рассеянный свет, мал, и можно не учитывать вторичное рассеяние света. [c.193]

Помимо обычных одноквантовых переходов, в каждом из к-рых поглощается или испускается один квант энергии, возможны многофотонные процессы, представляющие собой либо последовательность неск. одноквантовых переходов, либо один К. п. системы между двумя квантовыми состояниями, но с излучением или поглощением неск. квантов одинаковой или разной энергии. Вероятность многоквантовых переходов быстро уменьшается с понижением интенсивности взаимодействующего с в-вом электромагн. излучения, поэтому их исследование стало возможным лишь благодаря применению лазеров. Простейший двухквантовый процесс-комбинац. рассеяние света, при к-ром частица (атом, молекула) одновременно поглощает квант энергии и испускает квант меньшей или большей энергии. При последоват. поглощении молекулой двух квантов света возможны в ряде случаев фотохим. р-ции (см. Двухквантовые реакции). Четырехквантовый переход является, напр., основой метода когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС) (см. Комбинационного рассеяния спектроскопия). С помощью этого метода удается изучать такие состояния, переходы в к-рые запрещены при одноквантовых переходах. [c.368]

Интенсивность рассеянного света измеряют нефелометрами, в к-рых монохроматич. излучение от источника пропускают через кювету с образцом. Детектором служит соединенный с измерит, прибором фотоумножитель, к-рый можно размещать под разными углами к направлению падающего света. Чтобы внутр. отражение света было минимальным, стенки прибора и не пропускающие свет пов-сти обычно окрашивают в черный цвет. Для измерения испочьзуют также фотоэлектроколориметры со спец. приставками. Для турбидиметрич. измерений можно использовать практически любой фотоэлектроколориметр или спектрофотометр (см. Фотометрический анализ, Спектро-фото нетрия). Для достижения макс. чувствительности необходимо, чтобы излучение данной длины волны не поглощалось к -л окрашенным в-вом, присутствующим в жидкой фазе [c.224]

ПФ пе должна поглощать свет ни на длине поглогцения, ни на длине волны излучения. Рассеянный свет от источника вО збужда-ющего излучения, который возникает из-за наличия в элюате крупных молекул или других рассеивающих излучение частиц, также способен исказить результа гы измерения флуоресценции. [c.260]

Приближенное измерение уровня рассеянного света может быть вьтолнено несколькими способами. В одном из них используется такой толстый слой образца, тгобы измеряемая полоса имела фактически полное поглощение. Этот метод не точен, так как сам образец поглощает некоторую часть коротковолнового излучения, которое могло бы внести вклад в рассеянную энергию. Могут быть также записаны [c.49]

На показатель преломления и абсорбционную способность слоя не должно оказывать влияние рассеяние света. В этом случае существует линейная зависимость пропускания слоя от толщины слоя резиста, что соответствует закону Ламберта — Бера. В изучаемом диапазоне длин волн актиничного света ингибитор должен заметно поглощать. Поглощение света при разложении ингибитора такхсе должно отвечать закону Ламберта — Бера. Хотя были обнаружены отклонения от этого закона, нх относят к крайним условиям экспонирования и не учитывают при практическом использовании фоторезиста [84]. Поэтому принимают, что выполняется простое соотношение (I. 19) между количеством экспонирующего света н химическим изменением, вне зависимости от интенсивности облучения (взаимозаместимость) [85]. Для исключения отражения от подложки прн моделировании в качестве подложки было использовано стекло с тем же показателем преломления, что и у резиста Пв 1,70 при 404,7 нм), кроме того, на нижнюю сторону стеклянной подложки был нанесен слой фторида магния толщиной Х1А для исключения отражения от нижней стороны подложки. [c.54]

При работе с пигментами обычно применяется резонансная рамановская спектроскопия. Когда длина волны падающего, или возбуждающего, света приближается к той, при которой происходит максимальное поглощение света образцом, улавливание кванта света становится гораздо более вероятным. Поэтому рассеяние света значительно увеличивается, а интенсивность рамановских линий сильно возрастает. В образце, содержащем смесь соединений, резонансное усиление регистрируется только для тех рамановских линий, которые обусловлены колебаниями молекул, возбужденных падающим УФ- или видимым светом. При этом получают информацию об определенных молекулах, поглощающих свет другие молекулы, которые не поглощают свет возбуждающей длины волны, не дают резонансно-усиленных рамановских линий. Резонансный раманов-ский метод, таким образом, особенно ценен для исследования пигментов in situ. Пигменты, находящиеся в панцире, коже и т. п., могут быть обнаружены и количественно изучены с помощью этого метода без предварительной экстракции из ткани и очистки от примесей. [c.27]