Селективное излучение и поглощение

Все органические молекулы, в том числе и молекулы асфальтенов, обладают общим свойством — поглощать электромагнитное излучение. Поглощение весьма селективно, т. е. излучение определенной длины волны данной молекулой сильно поглощается тогда как излучение других длин волн поглощается слабо или совсем не поглощается. Область поглощения называется полосой, а совокупность полос поглощения данной молекулы является характеристичной для этой молекулы и не может быть продублирована никакой другой молекулой, даже весьма близкого строения. Однако в молекулах органических соединений, особенно сильно выраженной ароматической природы, бывают случаи когда способностью поглощать электромагнитную энергию обладает не вся молекула, а только определенная группа атомов, входящих в ее состав в то время как остальная часть молекулы остается инертной в отношении этого излучения. Важно подчеркнуть, что характер поглощения этой группой атомов не изменяется существенно даже при структурном видоизменении всей молекулы. Это дает возможность определять некоторые структурные элементы в молекулах просто сравнением их спектра со спектрами молекул известного строения. Поэтому для успешного решения молекулярно-структурных проблем с помощью электронных спектров необходимо весьма подробно знать спектральные характеристики различных поглощающих групп атомов. Это положение напоминает положение хромофорных групп в молекулах органических веществ, ответственных за их окраску. [c.211]

Селективные фильтры используют либо для выделения узкой спектральной области (узкополосные), либо для отделения широкой области спектра. Лучшие узкополосные фильтры имеют полосу пропускания 0,1 нм, однако количество пропускаемого ими излучения невелико, поэтому основное назначение светофильтров при спектральных исследованиях — грубая монохроматизация или неселективное ослабление излучения. Наибольшее применение в практике спектрального анализа получили абсорбционные фильтры, принцип действия которых основан на избирательном поглощении излучения веществом фильтра. [c.8]

ЛАЗЕРНАЯ ХИМИЯ, изучает хим. процессы, стимулируемые лазерным излучением, в к-рых решающую роль играют специфич. св-ва лазерного излучения. Так, высокая монохроматичность лазерного излучения позволяет селективно возбуждать молекулы одного вида, при этом молекулы др. видов остаются невозбужденными. При этом селективность возбуждения ограничена лишь степенью перекрывания полос в спектре поглощения в-ва. Подбирая частоту возбуждения, удается не только осуществлять избират. активацию молекул, но и менять глубину проникновения излучения в зону р-ции. Использование импульсов излучения малой длительности позволяет в принципе снять ограничение селективности, связанное с обменом энергией между разл. молекулами или между разл. хим. связями в одной молекуле. Большая интенсивность лазерного излучения дает возможность получать возбужденные молекулы или радикалы в высоких концентрациях. Наконец, возможность фокусировки лазерного излучения позволяет вводить энергию локально, в определенную область объема, занимаемого реагирующей смесью. [c.565]

Атомно-абсорбционная спектрофотометрия — относительно новый метод химического анализа. Первые работы по его применению опубликованы в 1955 г. [856, 1633]. Вследствие высокой чувствительности и селективности, простоты выполнения и малой продолжительности анализа этот метод в настоящее время широко применяется для определения многих элементов, в том числе ЗЬ [265, 659, 709, 863, 1011, 1024, 1303, 1315, 1538, 1558, 1632]. Метод основан на способности свободных атомов каждого элемента поглощать излучение только определенной резонансной частоты. Вводя анализируемый раствор в пламя горелки или используя другой атомизатор, переводят большую часть элементов, находящихся в растворе в виде химических соединений, в свободные атомы. Условия атомизации подбирают так, чтобы определяемый элемент возможно большей частью переходил в свободные невозбужденные атомы. Кроме растворов, в последнее время в атомно-абсорбционной спектрофотометрии успешно применяется вариант с использованием твердых образцов. Благодаря импульсному характеру испарения и отсутствия разбавления анализируемого материала, чувствительность определения элементов в этом варианте существенно повышается. Поглощение резонансного излучения атомным [c.88]

Селективными излучателями называются тела, коэффициент поглощения которых различен для различных длин волн. Согласно закону Кирхгофа, селективное по глощение сопровождается и селективным излучением. Благодаря отсутствию пропорциональности между интенсивностью излучения селективного излучателя в отдельных участках спектра с интенсивностью излучения чёрного тела в тех же участках цветность излучения селективного излучателя может не только не соответствовать цветности излучения чёрного тела, имеющего ту же температуру, но может и вообще не соответствовать цветности излучения чёрного тела при какой бы то ни было температуре. [c.317]

Для фиксации уровня радиации синтезированы, например, сорбенты, сцинтиллирующие под действием излучений поглощенных на них изотопов [467]. Большие возможности открываются в радиохимии для использования ионитов, селективных к определенным ионам или группам ионов [468]. [c.343]

Как известно, наличие в газообразной среде мельчайших частиц сажистого углерода практически не изменяет селективных свойств среды, так как эти частицы соизмеримы по величине с длинами волн теплового излучения, напротив, наличие в газе значительно более крупных частиц пыли приближает излучение такой запыленной среды к излучению серых тел. В этом случае зависимость коэффициентов излучения и поглощения от температуры и длины волны может не учитываться [c.306]

Для систем произвольной конфигурации от дифференциальных уравнений переноса переходят к интегральным [5]. Вывод интегральных уравнений излучения, описывающих перенос излучения в поглощающих средах, сводится к совместному рассмотрению всех видов излучения и решению уравнения переноса для интенсивности Д. (М, 5) из уравнения (5.10). Объемный характер теплообмена излучением в поглощающих средах зависит от молекулярных свойств среды. Для чистых газов излучение и поглощение носит четко выраженный селективный характер, их спектр является полосатым. Поэтому при выборе необходимого воздействия требуется знание спектральных характеристик оптических констант веществ. Задачи, связанные с переносом энергии в аэродисперсных системах, требуют анализа дисперсного состава твердой или жидкой фазы и учета индикатрис их рассеяния в зависимости от длины волны. [c.95]

В учебном пособии рассмотрены теоретические основы методов спектрофотометрии в современном аспекте и показаны возможности применения УФ и видимой областей спектра в этих методах. Должное внимание уделено вопросам точности спектрофотометрических методов. На большом числе примеров показана селективность спектрофотометрических методов. Для определения одного какого-либо элемента рекомендовано несколько методов, что дает возможность выбора в зависимости от природы анализируемого объекта и требуемой чувствительности. Для оценки величины поглощения рекомендуется использовать объективный способ, т. е. проводить измерения иа различных приборах с той или другой степенью монохроматичности потока излучения. [c.3]

Излучение и поглощение газов носят избирательный (селективный) характер. [c.296]

Глава 2. Получение и измерение рентгенограмм. 2-1. Оборудование рентгеновских лабораторий (рентгеновские установки, рентгеновские трубки и кенотроны, рентгеновские камеры, микрофотометры). 2-2. Получение сфокусированных линий. 2-3. Методы исследования превращений и состояния кристаллической решетки при высоких и низких температурах. 2-4. Фотографический метод регистрации (режимы съемки рентгенограмм некоторых металлов, номограмма для установки рентгеновских камер обратной съемки, номограмма для установки рентгеновских камер экспрессной съемки). 2-5. Ионизационный метод регистрации (свойства счетчиков излучения, поглощение рентгеновских лучей в счетчиках Гейгера — Мюллера, эффективность различных типов счетчиков излучения). 2-6. Селективно-пог.чощающие фильтры. 2-7. Характеристики кристаллов-монохроматоров (характеристики отражения и свойства кристаллов-монохроматоров, отражательная способность кристаллов-монохроматоров, оптимальная толщина кристаллов-монохроматоров при съемке на прохождение, свойства плоских кристаллов-монохроматоров, углы отражения для изогнутых кристаллов-монохроматоров). 2-8. Параметры съемки с изогнутым кварцевым монохроматором. 2-9. Измерение положения дифракционных линий на рентгенограммах (определение угла скольжения при съемке на плоскую пленку, поправка на нестандартность диаметра рентгеновской камеры, поправка на толщину образца, поправка на эксцентриситет образца в рентгеновской камере). 2-10. Измерение интенсивности (число импульсов, нужное для получения заданной вероятной ошибки на ионизационной установке, поправка на статистическую ошибку счета, поправка иа размер частиц для неподвижного образца, поправка на размер частиц при вращении образца, поправка на просчет счетчика). 2-11. Междублетные расстояния. 2-12. Некоторые данные для расчета лауэграмм (сетка для расчета лауэграмм, снятых методом обратной съемки, сетка для расчета лауэграмм, снятых на прохождение, вспомогательная таблица для построения проекции кристалла по лауэграмме). 2-13, Определение ориентировки крупных кристаллов в поликристаллических образцах. [c.320]

Поглощение в ИК-области является результатом переходов между колебательными энергетическими уровнями молекул. В частности, это поглощение обусловлено исключительно обертонами и комбинациями колебаний атомов водорода. Полосы могут наблюдаться для С-Н, N-H, О-Н и других функциональных групп, содержащих водород. Полосы поглощения в ближней ИК-и ИК-областях на несколько порядков слабее, чем полосы в ультрафиолетовой и видимой областях таким образом, ближняя ИК- и ИК-области слабо подходят для целей следового анализа. Полосы в этих областях относительно узкие и являются достаточно характерными для функциональных групп, поглощающих падающее излучение. В результате при анализе смесей органических соединений измерение поглощения в этих диапазонах длин волн дает существенно большую селективность, чем в УФ- и видимой областях. Приборы для ближней ИК-области со встроенным фильтром широко используются в промышленном анализе. [c.657]

Еще большие чувствительность и селективность имеет детектор электронного захвата (ДЭЗ), принадлежащей к тому же классу ионизационных детекторов. Как следует из самого названия этого детектора, он работает по принципу поглощения электронов анализируемым соединением, что выдвигает определенные требования к структуре этих соединений. В ДЭЗ молекулы газа-носителя ионизуются под действием /3-излучения. Ионизация порождает тепловые электроны, которые вызывают стабильный фоновый ток, если к ячейке ДЭЗ приложена разность потенциалов. Если элюируемые из колонки соединения способны захватывать электроны, величина фонового тока понижается и на самописце появляется соответствующий сигнал. ДЭЗ, которые первоначально были использованы для высокочувствительного обнаружения галогенированных углеводородов, прекрасно зарекомендовали себя и при обнаружении производных аминов, амино- и оксикислот и других подобных соединений. Галогенированные ацилирующие агенты, преимущественно перфторированные, служат для введения электронозахватных групп в амино- и оксикислоты путем образования летучих амидов и эфиров. Чувствительность ДЭЗ зависит главным образом от структуры анализируемого соединения. Основное требование — это способность соединения принимать отрицательный заряд вследствие электронного захвата. Соответственно при помощи этого детектора можно обнаруживать галогенированные и нитроароматические соединения, многоядерные ароматические углеводороды и сопряженные карбонильные соединения. [c.55]

Последовательное поглощение молекулой нескольких фотонов также может привести к селективной диссоциации молекулы как из дискретных электронных возбужденных состояний, так и при возбуждении в континуум. Селективность в этом процессе должна быть обеспечена на первых ступенях возбуждения, а длина волны последнего (добивающего) излучения решающего значе- [c.271]

В методе ослабления флуоресценции применяют фотометр, снабженный только одной ртутной лампой и фильтром. Для возбуждения флуоресценции удобна спектральная линия при 254 нм (или также излучение с длиной волны 281—313 нм). Таким образом, для измерения поглощения в УФ-области, очень важной для анализа органических веществ, пригодны только несколько длин волн выше 254 нм. Метод ослабления флуоресценции проигрывает в селективности и чувствительности при определении веществ, максимум поглощения которых находится в УФ-области. Это связано с тем, что в описываемом методе возбуждающее излучение обычно пе подстраивают к максимуму поглощения определяемого вещества. На рис, 8.9 (I, II) показано, как получить оптимальную высоту пика, изменяя длину волны излучения спектрофотометра. [c.190]

Этот факт можно объяснить селективностью коэффициента поглощения. Можно говорить о местных коэффициентах для данной длины волны А. Так 1сак распределение энергии в спектре зависит от температуры источника излучения, то и средний коэффициент поглощения должен также зависеть от этой температуры. [c.300]

Чувствительность и воспроизводимость определения. Эти две важные характеристики зависят как от природы реагента, так и от условий проведения эксперимента, технических параметров ис-йользуемого флуориметра и т. д. В отличие от абсорбционной спектрофотометрии (где чувствительность пропорциональна максимальному значению е>,) чувствительность флуориметрического метода (в котором используется излучение, дающее более узкие полосы в спектре) пропорциональна суммарной энергии излучения, поглощенной данным веществом. Поэтому наиболее целесообразный прием достижения максимально возможной чувствительности должен опираться не на использование монохроматического излучения, а на применение возбуждающего света с более широкой полосой, отвечающей максимуму спектра поглощения (возбуждения) [204]. Однако такое повышение чувствительности обычно сопровождается снижением селективности определения. [c.379]

Однако супрамолекулярная химия при всех своих волнующих перспективах и животрепещущей увлекательности лежит за пределами темы нашей книги. Адресуем читателя к более специализированной литературе по этому предмету [Ъ2%, 33а, 38а,о]. Тем не менее, поскольку уж мы затронули базовые концепции и синтетическую стратегию этой области, перечислим в заключение основные проблемы, с которыми она сейчас имеет дело [38о]. Это устройства молекулярной фотоники, способные оперировать в режиме поглощение световой энергии/перенос энергии/излучение, свет/электрон или свет/ион устройства молекулярной электроники, сконструированные как молекулярные провода и переключатели, чувствительные к окислительновосстановительным или световым сигналам молекулярно-ионные устройства, способные образовывать трубки, монослои или грозди трубок, каналы для ионного транспорта программируемые молекулярные системы, способные к самосборке и, в конечном счете, к самоорганизации в форме, определяемой элементами молекулярного узнавания создание супрамолекулярных систем селективного узнавания субстратов, способных проводить требуемые химические трансформации с эффективностью и селективностью, свойственными ферментативному катализу. Как указывал Лен [38о], общей нитью всех областей супрамолекулярной химии является информация, запи- [c.509]

ИК-УФ фотодиссоциация. Идея изотопически-селективной двухступенчатой фотодиссоциации молекул [13, 21] состоит в импульсном изотопически-селективном возбуждении лазерным излучением колебательного состояния молекулы и в последующей импульсной фотодиссоциации только возбуждённых лазером молекул до того, как произойдёт передача возбуждения молекулам иного изотопного состава, т. е. потеря изотопической селективности возбуждения (рис. 8.1.4, а). Селективная двухступенчатая фотодиссоциация молекул возможна, если при возбуждении молекулы происходит сдвиг полосы непрерывного фотопоглощения, ведущего к фотодиссоциации молекулы. Тогда, выбирая частоту излучения второго импульса в области сдвига, где максимально отношение коэффициентов поглощения возбуждённых и невозбуждённых молекул (рис. 8.1.4, б), можно осуществить фотодиссоциацию молекул нужного изотопного состава, возбуждённых селективно излучением частотой ш. [c.366]

Описанная установка может быть использована для проведения экспериментальных исследований характеристик молекулярного излучения и поглощения газов в водородно-кислородном, водородновоздушном, пропан-бутан-кислородном, пропан-бутан-воздушном пламенах в области спектра 0,2—25 мкм при температурах газа 1000— 2500 К, а также для исследования характеристик поглощения селективного излучения пламени моделируемой атмосферой заданного химического состава. На рис. 2 в качестве примера приведена спектральная излучательная способность углекислого газа, полученная на установке при различных соотношениях водорода, кислорода и углекислого газа в полосе излучения 4,3 мкм. Калибровка спектрометра осуществлялась по изучению абсолютно черного тела. [c.136]

Нечерными называются тела, коэффициент поглощения которых а<1. Все нечерные тела могут быть разделены по характеру спектра излучения на серые тела и тела с селективным излучением. Серым называется тело, которое поглощает одну и ту же долю падающего на него излучения во всем интервале длин волн. Серые тела обладают сплошным спектром излучения, подобным спектру излучения абсолютно черного тела, а их поглощательная способность во всем интервале длин волн в одинаковое число раз меньше, чем у абсолютно черного тела. Спектральная и интегральная поглощательные способности серых тел численно равны друг другу %=с. [c.242]

Т. е. излучение и поглощение газов имеют избирательный (селективный) характер.—/7рил1. ред. [c.141]

В качестве источников света в современных приборах применяют лампы с полым катодом или же с СВЧ-возбуждением, излучаюхцие линейчатый спектр. Среди них наиболее распространены лампы с по и.ш катодом, которые представляют собой герметичный баллон из стекла с кварцевым окном, гфопускающим ультрафиолетовое излучение. В баллон впаяны два электрода катод в виде полого цилиндра, изготовлешгый из металла, для определения которого предназначена лампа, и анод произвольной формы. При подаче на лампу тока силой 5-30 мА при выходном напряжении 300-800 В пары металла, из которого изготовлен катод, поступают в плазму разряда и испускают свет Поскольку интерв ал длин волн испускаемого света узкий (порядка 0,001 нм), а линии поглощения определяемых элементов заметно шире, аналитический сигнал можно измерять практически селективно. При этом другие элементы не мешают проведению анализа. [c.247]

С люминесцентным методом могут конкурировать лишь более селективные методы — масс-спектроскопия или эмиссионная спектроскопия. Чтобы вызвать люминесценцию вещества, к нему необходимо извне подвести определенное количество энергии. Например, при поглощении квантов ультрафиолетового излучения частицы вещества переходят в возбужденное состояние, характеризующееся более высоким запасом энергии. Возбужде.чные частицы обычно довольно быстро теряют свою избыточную энергию и переходят в невозбужденное состояние. Такой переход может сопровождаться излучением (люминесценцией). Люминесцирующая частица, поглощая энергию возбуждения, превращает ее в собственное излучение. Эта важная особенность люминесценции отличает ее от других видов излучения. [c.88]

Многоквантовое ИК-поглощение дает уникальный способ получения высокой степени внутреннего возбуждения молекул, обеспечивая новые экспериментальные методы для исследования мономолекулярной диссоциации. К тому же при ИКМКД продукты обычно образуются в основном электронном состоянии, что не всегда обеспечивается стандартной однофотонной диссоциацией под действием ультрафиолетового или видимого излучения. Продукты, образующиеся при ИКМКД, схожи с получаемыми при термической диссоциации или пиролизе, однако при этом нет необходимости нагревать весь образец до высоких температур. Этот метод привлек особое внимание теми возможностями, которые можно реализовать в изотопно-селективной химии. Во многих экспериментах показана решающая роль нескольких первых дискретных стадий поглощения во всей схеме возбуждения. Так как изотопный сдвиг в колебательных спектрах может быть относительно велик, то существует возможность селективно диссоциировать частицы, содержащие выбранный изотоп, настроив лазер на соответствующий переход v = l- v = 0. Двухчастотные эксперименты продемонстрировали, что маломощный, но имеющий узкую линию лазер может быть использован для прохождения первых уровней области I, тогда как мощный лазер, частота излучения которого часто несущественна, обеспечивает возбуждение молекулы в области И и последующую диссоциацию. Например, диссоциация UFe осуществляется накачкой полосы V3 (615 см- ) излучением маломощного лазера и использованием более мощного СОг-лазера, облучение которым само по себе не приводит к диссоциации. Потенциальные применения лазерных методов разделения изотопов очевидны они дополняют стандартные методы, представленные в разд. 8.10. [c.78]

Рассмотрим поглощение электромагнитного излучения, проходящего через прозрачный слой газа, жидкости или твердого тела. Проходя через такой слой, часть электромагннтного излучения будет селективно [c.315]

Ультрафиолетовые газоанализаторы. Принцип их действия основан на избират. поглощении молекулами газов и паров излучения в диапазоне 200 50 нм. Избирательность определения одноатомных газов весьма велика. Дъух- и многоатомные газы имеют в УФ-области сплошной спектр поглощения, что снижает избирательность их определения. Однако отсутствие УФ-спектра поглощения у N2, О2, СО2 и паров воды позволяет во многих практически важных случаях проводить достаточно селективные измерения в присут. этих компонентов. Диапазон определяемых концентраций обычно 10 -100% (для паров Hg ниж. граница диапазона 2,5 10 %). [c.457]

Фотохимический метод (лазерное И. р.) основан на том, что молекулы разного изотопного состава возбуждаются излучением разл. длины волны. Используя монохроматич. излучение лазера, удается селективно возбуждать молекулы, содержащие определенный изотоп данного элемента. Возбужденные молекулы отделяют затем посредством хим. р-ций, воздействием электрич. поля или др. способом. Метод можио применять для любых элементов. Пока его используют только в лаб. масштабах осн. затруднения связаны с необходимостью сохранения селективности на всех следующих после поглощения кванта света стадиях (см. Лазерная хими.ч). [c.199]

Ионизация большинства молекул при однофотонном поглощении возможна лишь под действием излучения в области вакуумного УФ. В ближней УФ и видимой областях спектра Ф. может происходить при воздействии сфокусированного лазерного излучения в результате поглощения неск. (до 10) фотонов в одном элементарном акте. Скорость Ф. возрастает на 3-4 порядка, если энергия фотона находится в резонансе со стационарными энергетич. термами молекулы (многоступенчатая Ф. см. Многофотонные процессы). В таких случаях удается осуществить ионизацию практически всех молжул в объеме 10 - 10 см , что используется для селективного детектирования молекул при рекорлио низких их концентрациях (до 10 - 10 частиц в oeh -..с ионизации). [c.170]

Рис. 8.3-3 демонстрирует зависимость фотоэлектронного сечения меди от энергии взаимодействующего фотона. При высоких энергиях, например бОкэВ, вероятность отрыва К-электрона крайне мала, а вероятность отрыва Ь-электрона еще меньше. По мере уменьшения энергии рентгеновских фотонов сечение растет, т. е. образуется больше вакансий. При 8,98 кэВ имеется резкое уменьшение сечения, поскольку рентгеновское излучение с меньшей энергией может взаимодействовать только с Ь- и М-электронами. Затем сечение вновь возрастает вплоть до скачков, соответствующих энергии связи Ьг- и Ьз-электронов. Эти скачки сечения фотоэлектронного поглощения называют краями поглощения. Отношение сечений сразу перед и сразу после края поглощения называется отношением скачка г. Так как флуоресценция есть результат селективного поглощения излучения с последующим спонтанным испускаии- [c.60]

Использование лазерных (в УФ/вид.-области) источников возбуждения приводит к усилению чувствительности почти на шесть порядков. Лазерное излучение можно настроить достаточно близко к длине волны максимального поглощения. Резонансные рамановские спектры можно получить при концентрации определяемого вещества до 10 М Следует учитывать, однако, возможность деструкции органических соединений под действием коротковолнового лазерного излучения. Кроме того, этим методом можно успешно определять только нефлуоресцирующие вещества (почему ). Наиболее важная область применения КР-спектроскопии на сегодняшний день— анализ биологических образцов, например определение степени окисления железа, связанного в комплекс с гемоглобином в разбавленных водных растворах. В этом случае можно зарегистрировать полосы тетрапиррольного хромофора с миниммь-ным влиянием других КР-сигналов молекулы, которые не усиливаются селективным возбуждением. [c.198]

Принцип позитивной фильтрации можно реализовать на приборе сходной конструкции, используя селективный приемник (positive filter analyzer). В наиболее общем виде такой приемник имеет форму камеры, содержащей анализируемый газ (или газ с полосами поглощения, совпадающими с полосами жидкого образца, который анализируется в потоке). Одна из стенок камеры является тонкой металлической диафрагмой, которая совместно с решеткой действует как конденсорный микрофон [71]. Если излучение модулируется, то нагревание и охлаждение газа в приемнике вызьшают изменения давления, которые приводят к возникновению переменного сигнала на выходе. Этот сигнал усиливается и используется как мера концентрации газа в кювете образца. Одна из таких конструкций показана на рис. 6.21. [c.286]

Василевский В.В., Гуцевич Е.П., Русанов В.Д. Селективная диссоциация сероводорода в газовых смесях при сильном поглощении интенсивных потоков ультрафиолетового излучения//Химия высоких энергий. - 1990. -Т. 24, N 1. - С. 41-45. [c.506]

Но перейдем к воздействию лазера на вещество. Поглощение энергии лазерного излучения может быть двух видов резонансное или нерезонансное, в зависимости от того, совпадает или не совпадает частота излучения с частотой связи, ответственной за поглощение излучения веществом. Резонансное воздействие при условии высокой мощности, монохроматичности излучения и ге-1 ерац и импульса с требуемыми временными характеристиками позволяет в ряде случаев осуществить селективные как физиче-гк е, так и химические процессы, в том числе Фотохимическое [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология