Электромагнитное 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]

Теперь рассмотрим природу взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Возьмем простой пример поглощение ИК-излучения молекулой НС1. Эта молекула имеет постоянный дипольный момент, так что ее энергия меняется в присутствии электрического поля, и в соответствии с направлением поля искажаются химические связи в молекуле. Рассмотрим осциллирующее электрическое поле, возникающее при [c.30]

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]

Переходам электронов в молекулах, так же как и в атомах, соответствуют еще большие (на один-два порядка) энергии величиной в несколько электронвольт. В видимой и ультрафиолетовой частях спектра (УФ-спектроскопия) можно получить электронно-колебательно-вращательные спектры, отражающие все три вида молекулярной энергии. Следует подчеркнуть, что взаимодействие электромагнитного излучения с веществом возможно лишь в случае изменения его дипольного момента. Поэтому вращательные и колебательные спектры поглощения могут наблюдаться только у полярных молекул и связей. [c.217]

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]

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]

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]

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]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВАМИ [c.150]

При воздействии электромагнитного излучения на вещество происходит поглощение этого излучения. Диапазон электромагнитных колебаний чрезвычайно широк — это волны с длиной от 10 — 10 " м (жесткое рентгеновское и у-излучение) до сотен метров (радиоволны). Электромагнитное излучение по-разному взаимодействует с органической молекулой, которая при этом переходит в возбуж- [c.481]

Основные закономерности теплообмена излучением во взвесях уже хорошо изучены это, собственно, одно из многих направлений [62—64] в теории взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Однако этот вопрос весьма сложен, и представляющие интерес частные случаи могут быть часто-исследованы лишь после проведения длинных расчетов. Теплообмен излучением в газовзвеси рассмотрен достаточно подробно в двух книгах [65, 66]. Поэтому здесь этот вопрос излагается кратко. [c.245]

Согласно классической феноменологической Теории электричества и магнетизма параметры ец, усредненные во временном смысле, принимаются действительными некомплексными числами. Однако при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом, воспринимающим это излучение, протекают быстропеременные во времени процессы, зависящие от концентрации частиц. Эти процессы сопровождаются изменениями электропроводности, плотности тока, образованием двойного электрического слоя и т. д. Отождествляя законы распространения света с законами распространения электромагнитной энергии, заметим, что сущность явлений при воздействии электромагнитной энергии на вещество наиболее полно отражают законы Снеллиуса и Максвелла. [c.75]

При рассмотрении физической стороны механизма радиационного повреждения смазочных материалов облучающие частицы можно разделить на две группы легкие и тяжелые. В первую группу входят бета-частицы (электроны), рентгеновские лучи, гамма-кванты и другие виды электромагнитных излучений. Взаимодействие легких частиц с веществом в диапазоне энергий, обычно используемых для изучения радиационных повреждений (/ 1 — 5 Мзв), происходит главным образом посредством ионизации и возбуждения атомов и молекул. [c.238]

Процессы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом могут быть адекватно описаны и в рамках волновой теории света. При этом молекулярная (оптическая) спектроскопия обычно ограничивается электрическим дипольным приближением, т. е. рассматривается электрическая составляющая электромагнитного поля, излучаемого колеблющимся электрическим диполем (осциллятором). [c.219]

К спектроскопическим методам анализа относят физические методы, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. Это взаимодействие приводит к различным энергетическим переходам, которые регистрируются экспериментально в виде поглощения излучения, отражения и рассеяния электромагнитного излучения (рис. 11.1). [c.198]

Появление вакуумных приборов,возникновение радиотехники и совершенствование других технических средств изучения физических явлений привело в конце прошлого столетия к открытию электронов, рентгеновских лучей и радиоактивности. Появилась возможность исследования отдельных атомов и молекул. При этом выяснилось, что классическая физика не в состоянии объяснить свойства атомов и молекул и их взаимодействия с электромагнитным излучением. Исследование условий равновесия электромагнитного излучения и вещества (М. Планк, 1900 г.) и фотоэлектрических явлений (А. Эйнштейн, 1905 г.) привело к заключению, что электромагнитное излучение, помимо волновых свойств, обладает и корпускулярными свойствами. Было установлено, что электромагнитное излучение поглощается и испускается отдельными порциями — квантами, которые теперь принято называть фотонами. [c.11]

Физическая химия — область науки, где применение лазеров оказалось весьма плодотворным, а перспективы остаются по-прежнему широкими и заманчивыми. Очевидно, что выиграли больше других и развиваются быстрее те направления, в основе которых лежат проблемы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, и прежде всего — оптическая спектроскопия и фотохимия. Воздействие достаточно мощного лазерного излучения на вещество сопровождается различными эффектами, величина которых нелинейно зависит от интенсивности излучения. Эти эффекты стали предметом весьма успешных исследований в совершенно новой научной области — нелинейной лазерной спектроскопии. Появились лазерные спектроскопические методы исследования очень слабого поглощения, чрезвычайно быстропротекающих процессов и многие другие. Большие перспективы открылись и в [c.159]

Действие всех видов излучения в конечном счете сводится к взаимодействию заряженных частиц с электронами вещества. В частности, действие рентгеновских и у-лучей вызвано действием быстрых электронов, возникающих в результате первичного взаимодействия квантов электромагнитного излучения с веществом. Поэтому химический эффект действия различных излучений в значительной мере одинаков. [c.67]

В областях А, В, С, О, Е м Р имеют место следующие взаимодействия электромагнитного излучения с веществом [c.99]

При взаимодействии жесткого электромагнитного излучения с веществом часть рассеянного излучения имеет ту же длину волны, что и исходное это может быть объяснено классическим процессом абсорбции и повторного излучения резонансны.ми диполями поглотителя. Однако другая часть рассеянного излучения обладает большей длиной волны, и этот эффект не под- [c.32]

Хотя механизмы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в ультрафиолетовой, инфракрасной областях и области ядерного магнитного резонанса существенно отличаются друг от друга, в любом случае происходит поглощение молекулой определенного количества энергии. [c.10]

Характер взаимодействия электромагнитного излучения с веществом относится к одному из следующих типов [c.152]

При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом происходит поляризация молекулы, ее деформация в поле электромагнитной волны, ког- [c.134]

Спектральные методы связаны с воздействием на вещество электромагнитного излучения. Важнейшими из них являются электронная (ультрафиолетовая, УФ), колебательная (инфракрасная, ИК) спектроскопия и спектроскопия ядерио-го магнитного резонанса (ЯМР). Механизм взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в разных областях электромагнитного спектра (табл. 15.1) различен, но в любом случае происходит поглощение молекулой определенного количества энергии (абсорбционная спектроскопия). При этом молекула переходит из одного энергетического состояния в другое. [c.501]

Аналогично любому явлению, связанному с взаимодействием электромагнитного излучения с веществом, естественная оптическая активность имеет два аспекта — дисперсионный и абсорбционный. Для обычной (невращательной) дисперсии и поглощения в области оптических частот дисперсионные и абсорбционные свойства среды феноменологически удобно описывать комплексным показателем преломления N = 11 — г х, где >с определяется по —4ях [c.260]

Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникающей способностью обладают фотонные излучения. Во всех процессах взаимодействия электромагнитного излучения со средой часть энергии преобразуется в кинетическую энергию вторичных электронов, которые, проходя через вещество, производят ионизацию. Прохождение фотонного излучения через вещество вообще не может быть охарактеризовано понятием пробега. Ослабление потока электромагнитного излучения в веществе подчиняется экспоненциальному закону и характеризуется коэффициентом ослабления л, который зависит от энергии излучения и свойств вещества. Особенность экспоненциальных кривых состоит в том, что они не пересекаются с осью абсцисс. Это значит, что какой бы ни была толщина слоя вещества, нельзя полностью поглотить поток фотонного излуче- [c.67]

Для понимания радиационно-химических превращений необходимо четко представлять основные процессы взаимодействия излучений с веществом, так как химические эффекты радиации являются прямым следствием поглощения энергии излучения средой, В этой главе излагаются принципы взаимодействия электронов, тяжелых заряженных частиц, нейтронов и электромагнитного излучения с веществом. [c.39]

Полный коэффициент поглощения представляет собой сумму коэффициентов поглощения, соответствующих различным механизмам взаимодействия электромагнитного излучения с веществом при данной энергии излучения. Такими механизмами в основном являются фотоэффект, эффект Комптона, образование пар, когерентное рассеяние и фотоядерные реакции. Первые три процесса наиболее важны, и вклад каждого из них очень сильно зависит от энергии у-фотонов и атомного номера поглотителя. [c.48]

Полный коэффициент поглощения энергии а , как и полный коэффициент поглощения [х, является суммой отдельных коэффициентов поглощения, соответствующих трем основным процессам взаимодействия электромагнитного излучения с веществом [c.64]

Для нахождения абсолютных конфигураций щироко используются два метода оптического анализа дисперсия оптического вращения (ДОВ) и круговой дихроизм (КД) [68, 72, 73]. При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом (а именно электрического вектора света с электронами вещества) в среде возникают наведенные диполи и в результате наблюдается преломление света, измеряемое показателем преломления п. [c.340]

Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом используется при исследовании строения различных соединений. При поглощении излучения веществом происходит изменение его энергетического состояния [c.34]

Поглощая определенное количество лучистой энергии, система возбуждается, переходя на более высокий энергетический уровень. Если система однородна, то количество поглощенной энергии будет пропорционально концентрации поглощающего вещества в растворе. Если система неоднородна, то при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом помимо процесса поглоще- [c.104]

Появление полос поглощения обусловлено дискретностью энергетических состояний поглощающих частиц и квантовой природой электромагнитного излучения. Механизм взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в разных областях спектра различен, но появление полос поглощения в любом участке спектра всегда связано с поглощением определенного количества энергии, т. е. с увеличением внутренней энергии молекул. [c.43]

Большой класс оптических методов основан на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. В этой главе мы остановимся на некоторых важных свойствах излучения (и вещества), а затем обсудим особенности оптических приборов, применяемых для измерений во всех или нескольких спектральных областях. В последующих главах мы разберем отдельно каждую большую спектральную область (видимую, ультрафиолетовую, инфракрасную, рентгеновскую, микроволновую), останавливаясь на вопросах теории, техники эксперимента и применениях. [c.15]

В этой главе мы рассмотрим вопрос о взаимодействии электромагнитного излучения с веществом кристалла на основе классической механики и классической электродинамики. [c.143]

Метод основан на принципе Гюйгенса. Электромагнитное излучение взаимодействует с электронными зарядами в любом веществе. Если энергия света не может быть поглощена, то квант света той же самой энергии (цвета) должен быть отражен. Этот свет распространяется во всех направлениях, т. е. все атомы в физическом теле служат вторичными источниками света. Те фотоны, которые движутся в исходном направлении, остаются в фазе, но те, которые движутся в других направлениях, с точки зрения наблюдателя, отличаются по фазе от световой волны, идущей непосредственно от источника света. В зависимости от расстояния и направления фотон, испускаемый атомом, отличается по фазе от фо- [c.474]

Можно сделать некоторые замечания о сравнительных характеристиках абсорбционной и люминесцентной спектроскопии, а также спектроскопии КР. Хотя люминесцентные исследования обычно более чувствительны, чем абсорбционные, они ограничены кругом веществ, которые имеют возбужденное состояние, достаточно долгоживущее для спонтанного испускания с Л-фак-тором не более 10 с и способное эффективно конкурировать с предиссоциацией или другими безызлучательными процессами релаксации, которые экспериментатор не волен контролировать (но см. разд. 7.6). Более того, время жизни люминесценции накладывает ограничение на самую длинную временную шкалу в экспериментах с временным разрешением (около 10 с). Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом при поглощении или комбинационном рассеянии происходит примерно в течение одного периода волны, или около с в УФ-области. Поэтому промежуточные соединения реакции могут исследоваться с фемтосекундным временным [c.197]

Инфракрасные спектры (ИК) возникают в результате взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, при этом энергия лучевого потока превращается в энергию частиц. [c.377]

Второе издание книги должно оказаться для читателя намного более полезным, чем первое. Значительная часть материала предыдущего издания переписана заново, в текст внесено много изменений, исправлений и дополнений. Вероятно, наиболее существенным добавлением является новая глава, посвященная спектроскопии, Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом . Многие из тех, кто пользовался первым изданием, высказывали пожелание, чтобы данный вопрос нашел в книге свое освещение. [c.7]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ [c.486]

С помощью неспектроскопических оптических методов не снимают спектры, не изучают переходы между характеристическими энергетическими состояниями, но исследуют взаимодействия между электромагнитным излучением и веществом, которые приводят к изменению направления или физических свойств электромагнит- [c.152]

В общей части мы показали, что взаимодействие электромагнитного излучения с веществами можно успешно использовать для целей анализа. В гл. VIII были кратко описаны отдельные методы, основанные на этом взаимодействии и применяемые в количественном анализе . В настоящей главе мы рассмотрим некоторые из- наиболее часто использующихся спектральных методов количественного анализа. [c.351]

Спектроскопические методы. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом зависит от строения и состава пос.леднего. Появление или исчезновение частиц в растворе приводит к изменениям в спектрах поглощения в ультрафиолетовой, видимой и [c.45]

Оптическая активность тесно связана со взаимодействием электромагнитного излучения с веществом. Плоско ноляризованный свет можно рассматривать как суперпозицию двух циркулярно поляризованных лучей, равных по амплитуде и одинаковых но фазе, но противоположных но направлению. При прохождении через оптически активную среду эти два компонента имеют различные скорости, что обусловлено различием показателей преломления пг и Пг- Это в свою очередь вызывает появление разности фаз между двумя циркулярно поляризованными лучами, таким образом, плоскость поляризации света при прохождении через оптически активную среду поворачивается. Для удобства оптическое вращение в направлении движения часовой стрелки (как это видит наблюдатель) называется декстро, или положительным (+), а вращение в направлении против часовой стрелки называется лево, или отрицательным (—). Оптическое вращение, вызываемое данной молекулой, совпадает по величине, но противоположно по знаку вращению молекулы, являющейся ее зеркальным изображением. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология