Самопоглощение Поглощения эффект

Интенсивность спектральной линии возрастает пропорционально концентрации невозбужденных атомов в плазме N0, а следовательно и концентрации элемента в пробе только при малых значениях этих величин. При более высоких концентрациях атомов зависимость интенсивности от N0 ослабляется вследствие эффекта поглощения плазмой излученных фотонов (самопоглощение). Влияние самопоглощения наиболее выражено для резонансных линий, так как в этом случае фотоны поглощаются атомами, находящимися в основном состоянии, т. е. преобладающими в плазме. При очень высоких концентрациях элемента и, соответственно, высоком самопоглощении интенсивность спектральной линии достигает максимума, не зависит от концентрации и равна интенсивности излучения абсолютно черного тела для данной температуры в данном спектральном интервале длин волн. [c.11]

Под реабсорбцией понимают поглощение квантов люминесценции. Испускаемые люминофором фотоны могут поглощаться как самим люминофором (самопоглощение), так и посторонними веществами. Если реабсорбция обусловлена люминофором, то интенсивность люминесценции в коротковолновой области спектра заметно ослабляется (рис. 14.4.72). В тех случаях, когда фотоны люминесценции поглощаются каким-либо посторонним веществом, характер искажений спектра люминесценции будет полностью определяться формой спектра поглощения этого вещества. Очевидно, что эффект реабсорбции должен увеличиваться с возрастанием оптической плотности раствора в области регистрации люминесценции. [c.501]

Геометрический фактор здесь практически равен единице, поскольку выполняются условия 4л-геометрии эффективность детектора также можно считать равной единице, поскольку, как это всегда бывает при интегральных измерениях, каждая порция энергии дает свой вклад в суммарный эффект поправки на самопоглощение, рассеяние и поглощение излучения в стенках ампулы вводить не требуется. В этом и есть одно из основных преимуществ метода. В результате с точностью до множителя Ук активность равна числу порций энер-р [c.106]

Разумеется, описанная выше идеальная ситуация, когда максимумы эмиссионной и абсорбционной линий совпадают, а ширина эмиссионной линии много меньше абсорбционной, существует лишь в редких случаях. Различие давлений в источнике света и в поглощающем слое приводит к сдвигу максимума линии поглощения относительно эмиссионной линии. Нельзя не учитывать также эффект самопоглощения резонансных линий внутри лампы с полым катодом, который иногда приводит к заметному уширению линий. Кроме того, для многих элементов существенно сверхтонкое расщепление резонансных линий. В со- [c.142]

Аналогичные эффекты можно наблюдать в концентрированных растворах, содержащих только одно растворенное вещество, если его спектры поглощения и флуоресценции перекрываются, так как доля самопоглощения будет зависеть от 2,2 2,0 1,8 1 В [c.217]

НИИ ртутной лампы, выделенной двойным кварцевым монохроматором. Спектры анализировали с помощью второго двойного монохроматора, поэтому наложением возбуждающего света, рассеянного анализирующим монохроматором, можно было пренебречь. Однако один источник помех показан кривой 6, он является сигналом от кюветы с чистым этанолом. Это испускание дает линза из плавленого кварца, используемая для фокусировки флуоресценции на входную щель анализирующего монохроматора. От этой флуоресценции избавлялись заменой линзы из плавленого кварца на линзу из синтетической двуокиси кремния или устраняли облучение линзы с помощью кюветы из синтетической двуокиси кремния с бензолом, помещенной между образцом и фокусирующей линзой анализирующего монохроматора. Остальные кривые иллюстрируют три эффекта самопоглощение флуоресценции, влияние сильного поглощения возбуждающего света и концентрационное тушение. В разбавленных растворах антрацена (кривые 1 и 2) самопоглощение флуоресценции ничтожно, и были получены практически неискаженные спектры. При увеличении концентрации первая (коротковолновая) полоса флуоресценции сильно поглощалась из-за перекрывания с полосой поглощения и практически полностью отсутствовала в более концентрированном растворе (кривая 5). Напротив, поглощение при 400 нм было пренебрежимо мало во всех растворах, и интенсивность основной колебательной полосы при этой длине волны, таким образом, являлась мерой скорости испускания флуоресценции растворов. Поглощение было полным при концентрации 3,4 10 Л4, и интенсивности флуоресценции при 400 нм в этом растворе и в растворе концентрации 3,4-10" М были одинаковыми (кривые 3 ц 4). Интенсивность флуоресценции уменьшалась в растворе концентрации 3,4-10 М из-за концентрационного тушения (см. раздел. II, Б, 2). [c.220]

Совершенно естественно ожидать, что последними линиями явятся те линии, которые при обычных условиях наблюдения оказываются наиболее интенсивными. Изучение этих линий показало, в соответствии с нашими теперешними знаниями, касающимися строения атомов, что последние линии представляют собой, за немногими исключениями, резонансные линии соответствующих атомов. Это понятно с точки зрения представлений, развитых на стр. 40. Здесь, однако, надо иметь в виду, что как раз для резонансных линий, как мы видели (стр. 43, 45), наиболее силен эффект самопоглощения и самообращения. Благодаря этому резонансные линии являются наиболее интенсивными линиями в спектре данного элемента лишь при малых концентрациях его в пробе, когда поглощением в парах, окружающих светящиеся атомы, можно пренебречь. В спектрах, снятых при больших концентрациях элемента, например, когда он является основным веществом пробы, эти линии благодаря достижению ими насыщения могут [c.156]

При выводе уравнений сделаны некоторые важные допущения 1) атомы присутствуют в виде примесей на уровне следов в молекулярном газе, находящемся при термодинамической температуре Т (2000—5000 К), т.е. эффекты самопоглощения не рассматриваются 2) излучение импульсного лазера не влияет на энергетическое распределение молекул газа и распределение линейных скоростей атомов или температуру Т системы 3) любые эффекты когерентности между поглощенными и испущенными фотонами пренебрежимо малы 4) пренебрежимо малы также поляризационные эффекты 5) атомная система гомогенна относительно концентрации и температуры, и, наконец, 6) плотность излучения источника постоянна. [c.202]

Может показаться, что возможна также флюоресценция какого-либо присутствующего в пламени вещества, возбуждаемая его ультрафиолетовым излучением. Однако изучение спектров поглощения пламен показывает, что они в высшей степени прозрачны в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, так что флюоресценция не может играть существенную роль в спектрах испускания пламен. Отсутствие сильного поглощения света пламенем означает также, что самопоглощение не должно заметно ослаблять спектр испускания. Применяя приборы очень большой разрешающей силы или метод обращения спектральных линий (метод линейчатого поглощения), можно обнаружить поглощение радикала ОН, соответствующее полосе 3064 А отсюда следует, что излучение свободного гидроксила должно быть несколько ослаблено, хотя этот эффект, вероятно, слишком незначителен, чтобы заметно изменить [c.43]

Описанная выше идеальная ситуация, когда максимумы эмиссионной и абсорбционной линий совпадают, а ширина эмиссионной линии много меньше абсорбционной, существует лишь в редких случаях. Различие давлений в источнике света и в поглощающем слое приводит к сдвигу максимума лгаии поглощения относительно эмиссионной линии. Нельзя также не учитывать эффект самопоглощения резонансных линий внутри лампы с полым катодом, который может обусловить заметное дополнительное уширение эмиссионной линии. Кроме того, ддя многих элементов существенно сверхтонкое расщепление резонансных линий. В совокупности эти явления приводят к тому, что прямая пропорциональная зависимость оптической плотности от концентрации атомов в поглощающем слое часто нарушается, что находит проявление в искривлении градуировочных графиков при анализе. Существенное влияние на отклонение фадуировочной функции от линейной также оказывают непоглощенное и рассеянное излучение от источника света (попадающее в полосу пропускания монохроматора), градиенты температуры и концентрации атомов внутри поглощающего слоя, распределение плотности излучения в зондирующем пучке света и др. В итоге выражение ддя измеряемой оптической плотности поглощения в наиболее общей форме может быть представлено в виде [c.826]

Если возбуждающий свет поглощается слабо и спектры поглощения и флуоресценции перекрываются, то в длинноволновой области спектра поглощения может происходить самопоглощение света коротковолновой области спектра флуоресценции. Вклад этого эффекта можно определить, проводя измерения при постепенно увеличиваемых разбавлениях и повышаемых чувствительностях детектора. Если относительная интенсивность высокочастотной области спектра флуоресценции возрастает с разбавлением раствора по сравнению с низкочастотной областью, то, следовательно, самопоглощение существенно. [c.640]

Калибровочные графики в пламенно-эмиссионном методе. Количественный анализ с помощью пламенно-эмиссионной спектрометрии обычно проводят, используя серии рабочих, или калибровочных, графиков для каждого определяемого элемента отдельно. На рис. 20-7 в качестве примера показан калибровочный график для определения калия. Как следует из предыдущего уравнения и из гл. 18, зависимость между общей мощностью испускаемого излучения (или величиной сигнала регистрирующего устройства) и кон-центрациер раствора линейна вплоть до относительно высоких концентраций — в данном случае приблизительно до 85 млн (по массе) иона калия. Выше этой концентрации кривая изгибается к оси концентраций в связи с явлением, известным как самопоглоще-ние. Самопоглощением называется поглощение испускаемого излучения более холодными атомами вблизи края пламени другими словами, атомы вблизи центра пламени, будучи более горячими, испускают излучение, которое может поглощаться атомами того же элемента, находящимися у края пламени. Этот эффект наиболее значителен при высоких концентрациях атомов в пламени. Действительно, теоретически можно показать, что при низкой концентрации зависимость между мощностью излучения и концентрацией линейна, а при более высоких концентрациях мощность испускаемого излучения возрастает пропорционально только квадратному корню концентрации. Так же, как и в случае отклонений от закона Бера, самоноглощение при высоких концентрациях не мешает проведению количественного анализа с помощью пламенно-эмиссионной спектрометрии, если воспользоваться калибровочным графике , , например таким, какой показан иа рисунке 20-7. [c.689]

В случае чистых кристаллов спектр испускания такой же, как при возбуждении ультрафиолетовым излучением, за исключением каких-либо эффектов, обусловленных самопоглощением. В бинарной системе спектр поглощения такой же, как у растворенного вещества, энергия возбуждения молекул растворителя, полученная от падающей частицы, переносится к молекулам растворенного вещества до того, как происходит испускание. В тройной системе спектр испускания такой же, как у вторичного растворенного вещества, энергия возбуждения молекул растворителя переносится через посредство молекул первичного растворенного вещества к молекулам вторичного растворенного вещества, которые испускают свет. [c.154]

Эффекты самопоглощения рассеянной, в том числе электромагнитной, энергии впервые экспериментально наблюдались Н. Тесла в виде полос или фигур черного цвета треугольной формы вдоль линий ветвления разряда от электростатического генератора. В природных процессах подобное явление проявляется в виде черных молний [24]. Появление областей полного поглощения энергии может быть описано как изменение кинетической энергии куперовской пары в результате обменных электрон-фононных взаимодействий и взаимодействия пары с магнитным полем (эффект Ааронова-Бома [23]). [c.372]

Этот пример был выбран не только для иллюстрации уравнения (22), но также и для пояснения такого важного понятия, как самопоглощение. В численном примере ядро газа между tf l и I—/д =9 в основном непрозрачно. В этом случае плотность потока падающего излучения q на внешней стороне пограничного слоя равна полной величине В -=С Т, а плотность потока эф< )ек-тивного излучения на стенке 7% составляет (0,5) = =0,0625 от излучения газа. Однако плотность потока результирующего излучения на стенке составляет лишь 0,4945 от разности С Т —С Тш, а не 1—0,0625. В пограничном слое плотность потока падающего излучения на стенке уменьигается в результате поглощения, которое превосходит испускание. При фиксированном отношении будем увеличивать i = л дL от нуля до бесконечности. При Sд /L=0 степень чер ноты канала возрастает как 1—2 з( /.), т. е, сначала линейно, как 2 (среднегеометрическая длина пути луча равна 2), а затем более медленно, достигая максимального значения 1. При бдг,//- 0 из уравнения (23в) находим, что степень черноты капала возрастает сначала линейно, как (2—Ь[ц1Ь)(1, затем более медлсиио до достижения максимального значения и далее при стремлении оо снова приближается к нулю, как 2/[3 (бд /L)i ]. Качественно такой же эффект наблюдается в сажистых пламенах горящей нефти и в камерах сгорания это означает, что с увеличением размера пламеии сначала возрастает радиационный поток [c.504]

Из (35) и (35а) следует, что при достаточно высоких температурах коэффициент поглощения одноатомных газов йа частоте V быстро возрастает с повышением Гй- В молекулярных газах существуют еще и другие механизмы поглощения излучения (диссоциация и т. д.). Следовательно, коэффициент поглощения в молекулярных газах также достаточно быстро растет с повышением температуры (при неслишком низких температурах). В плазменной струе состав вещества достаточно сложный ионы, радикалы и т. д., и поэтому число каналов для поглощения излучения ё такой системе будёт больше, чем в одноатомном газе. В связи с этим следует ожидать, что коэффициент самопоглощения излучения, испускаемого центральными областями плазменных струй первой групйы, будет заметно превышать соответствующую величину у плазменных струй второй группы. Оценки показывают, что в плазменных струях первой группы для значительной части спектра длины пробегов излучения оказываются меньше диаметра плазменной струи б. В связи с этим на таких частотах высокотемпературная плазменная Струя в основном излучает с поверхности, где температура уже не столь высока, как на оси плазменной струи. В плазменных струях второй группы поглощение излучения внутри меньше, й ойи в ряде случаев для значительной части испускаемого ими излучения служат объемными излучателями. Так как у плазменных струй первой группы значительная часть излучения внутренних областей может поглощаться веществом плазменной струи, не выходя из него, то эффект тивная температура Тэфф, определяемая формулой (9), может быть значительно ниже температуры внутренних областей плазменной струи и больше соответствовать температуре ее поверхностных слоев. [c.51]

В пропускающей и слоеной мишенях эффект самопоглощения тормозного излучения, довольно значительный при малых энергиях излучения и энергиях, больших края А-нолосы поглощения, объясняет наличие значительной части рентгеновского излучения в наблюдаемом А-нике и широкого максимума при больших энергиях (сдг. рис. 3). Основной вклад в наблюдаемый К-тшк обусловлен, однако, характеристическим излучением, возникающим вследствие ионизации А-оболочки либо неносредственно под действием р-частиц, или же в результате фотоэлектрического поглощения тормозного излучения высокой энергии. [c.53]

Изложенная теория рассматривала получение тормозного и рентгеновского излучения в сочетании источника и мишени. Однако эксиерименталь-ные данные по спектральному распределению и интенсивности существенно отличаются от теоретических вследствие эффекта самопоглощения. В результате сильной зависимости коэффициента поглощения от энергии в области малых энергий в спектре электромагнитпого излучения наблюдается максимум. Наиболее вероятная энергия этого излучения зависит от толщины и атомного номера мишени, а также от распределения непоглощенной энергии. Характеристическое рентгеновское излучение, будучи моноэпергетическим, изменяется только по интенсивности. [c.66]

Чтобы подтвердить, что интенсивность неноглощенного тормозного излучения (т. е. исправленная возникаюш,ая интенсивность) имеет приблизительно линейную зависимость от 1, были использованы мишени из углерода, алюминия, меди и золота с источниками Кг , Толщина мишеней была достаточной для полного поглощения р-частиц. При использовании трития с мишенями из циркония и титана [4] было показано, что подобная зависимость от X распространяется и на область малых энергий. Для возникающего излучения эта пропорциональность маскируется эффектом самопоглощения, особенно для мягких излучателей. [c.67]

Оба радиоактивных изотопа обладают чрезвычайно мягким р-излучением (Ямако трития = 0,0185 Мэв макс—углерода-14 = 0,156 Мэв), которое может поглощаться уже очень тонкими слоями (толщина полуослаб-ления ( 1/2 трития < 0,2 мг/см , толщина полуослабления углерода-14 = = 2,7 мг/см у, поэтому работа с ними связана с известными трудностями. Для преодоления последних разработаны различные методы измерения, которые (особенно для трития) требуют затраты значительного времени и труда. В то время как измерения с веществами, меченными углеродом-14, можно проводить с торцовым счетчиком, для трития этот метод неприменим. При определениях активности малоактивных соединений, меченных тритием или углеродом-14, необходимо исключать поглощение излучения, вызванное слоем воздуха между образцом и окошком счетчика, а также и самим окошком. В этом случае активности твердых или малолетучих жидких проб можно измерять в 2я- или 4я-проточных счетчиках, поэтому из всех адсорбционных эффектов приходится считаться только с самопоглощением. Непременным условием воспроизводимости результатов является одинаковая толщина слоя и поверхность препарата. Для измерения твердых и жидких соединений используются также сцинтилляционные счетчики. При этом выход по счету значительно выше, чем в 2л-счетчике в сцинтилляционных счетчиках исследуемый материал находится в растворенном или суспендированном состоянии и самопоглощение отсутствует. Несмотря на наличие в настоящее время большого числа сцинтилляционных систем, состоящих из сцинтиллятора, растворителя для меченого вещества и (в случае необходимости) преобразователя длин волн, этот метод остается в значительной мере специфичным, зависящим от природы вещества [3]. Идеальным является такой метод, который позволяет измерять любые воспроизводимые образцы, независимо от вида меченого соединения. Подобным методом является измерение газа (например, СО5) в ионизационной камере [4—6] счетчиком Гейгера—Мюллера и пропорциональным счетчиком [7, 8]. Перевод вещества в СОз можно провести методами классического элементарного анализа или сжиганием по Ван Слайку [9, 10]. [c.426]

Второй тип эффекта внутреннего фильтра связан с поглощением света флуоресценции-, это может быть поглощение избыточной концентрацией растворенного флуоресцирующего вещества (самопоглош,ение) или поглощение другим растворенным веществом. При освещении под прямым углом, величину эффекта внутреннего фильтра можно рассчитать, если известна длина пути света флуоресценции через жидкость и можно пренебречь вторичным испусканием флуоресценции за счет поглощения первичной флуоресценции. Самопоглощение обычно влияет на коротковолновую часть полосы испускания флуоресценции, так как в этой области происходит перекрывание полосы флуоресценции с первой полосой поглощения (см. раздел I, Б, 1 и рис. 2). Присутствие второго растворенного вещества, сильно поглощающего в области, где флуоресцирует первое вещество, естественно, будет давать искажение спектра испускания последнего. На рис. 81 показано искажение спектра испускания бисульфата хинина, вызываемое избыточным поглощением флуоресценции [c.214]

Самопоглощение и самообращение. При больших концентрацп-ях атомов определяемых элементов в плазме зависимость I от п усложняется благодаря так называемому самопоглощению (реаб-сорбции). В плазме одновременно с излучением линии происходит ее поглощение, т. е. кванты, испускаемые одними атомами элемента, могут быть поглощены другими атомами того же элемента. Этот процесс и называют самопоглощением или реабсорбцией. Эффект самопоглощения усиливается при увеличении концентрации атомов в плазме. В результате реабсорбции атом переходит в возбужденное состояние и может переизлучить поглощенную энергию, но может и потерять ее при ударах II рода. При увеличении концентрации а число поглощаемых и теряемых таким образом квантов вырастает быстрее, чем число испускаемых квантов. Интенсивность липни растет медленнее, чем концентрация атомов в плазме. Контур линии, испытывающей самопоглощение, изменяется (рис. 20,6). Линия уширяется, и максимум ее снижается. [c.54]

Отклонения I типа, названные выще эффектами поглощения и возбуждения, известны в литературе и как влияние наполнителя, самопоглощение и взаимные влияния элементов. AiBTopbi выдвигают следующие возражения против каждого из трех последних названий. Термин влияние наполнителя неточен, так как анализируемый элемент (не входящий в состав наполнителя), так же как и любой другой элемент наполнителя (свободный или связанный), вызывает эффект поглощения. Название самопоглощение не отражает эффекта возбуждения. Выражение взаимные влияния элементов тоже неудачно, так как эффект поглощения имеется и в образце с одним элементом согласно уравнению (82). Термин наполнит(гль приемлем, но требует точного определения. Возникает вопрос, что же считать наполнителем когда добавляется внутренний стандарт или когда разбавляется порошкообразный образец [c.185]

Одно из преимуществ узкополосного перестраиваемого лазера заключается в возможности сканирования по линии, что позволяет непос1)едственно наблюдать весь контур коэффициента поглощения. Преимущества наблюдения всего контура при измерениях в химическом анализе, включающие разрешение перекрывающихся линий поглощения, будут обсуждены ниже. Немного контуров поглощения было непосредственно измерено с помощью техники сканирования спектра с использованием эффекта Зеемана [21] или с помощью непрерывного источника при сканировании монохроматором, синхронизованным с интерферометром [30]. Недостатком обоих этих методов являются экспериментальные сложности и ограниченное разрешение по длине волны, что делает необходимым для получения истинного контура поглощения устранение искажения экспериментальных результатов, вносимых аппаратной функцией. Эти методы не применялись в повседневной работе для аналитических измерений. Когда это возможно, легче наблюдать контур испускания в отсутствие самопоглощения и использовать этот контур как контур коэффициента поглощения [28]. Такой метод также включает процедуру восстановления истинных контуров по экспериментально наблюдаемым результатам. [c.149]

Полученная ширина линий лазеров на красителях в 100— 1000 раз уже, чем доплеровски и столкновительно уширенные полуширршы пиков поглощения в пламенах при атмосферных давлениях. Линин, испускаемые лампами с полым катодом, уширяются за счет равновесных и неравновесных [23, 28] доп-леровских эффектов и самопоглощения. Обычные линии ламп с полым катодом всего в один-пять раз уже, чем линии в пламени. Такая ширина линий испускания источников обычно приводит к тому, что наблюдаемое пропускание измерительной ячейки оказывается меньше, чем его максимальное значение, [c.154]

Для качественного описания влияния излучения лазера на форму градуировочного графика нет необходимости услол нять обсуждение, принимая во внимание эффекты префильтрации и последующей фильтрации. Поэтому будет рассмотрено только явление самопоглощения при идеализированной геометрии облучения, изображенной на рис. 4.9, где длина пути поглощения Ь ограничена до крайне малого интервала, в то время как длина пути I испускания флуоресценции в направлении детектора может быть произвольно большой. Однако остаются допущения однородности концентрации атомов и излучения источника в наблюдаемой области. [c.217]

С повышением концентрации оно нарушается, поскольку наряду с излучением фотонов происходит и их поглощение аналогичными, но невозбужденными в этот момент атомами, содержащимися в объеме того же излучателя (плазмы). Происходит самопоглоще-ние линии. Для интенсивности линии с учетом эффекта самопоглощения Б. А. Ломакин нашел подходящее равенство [c.18]

Необходимость эмпирической калибровки обусловлена не только зависимостью эффектов самопоглощения и саморассеяния от энергии частиц, но также большим влиянием химического состава образца, подложки и геометрического расположения образца и детектора [25]. Вообще говоря, уменьшение скорости счета с толщиной образца (если общая активность не изменяется) никогда не является ни линейным, ни экспоненциальным. В ряде случаев, особенно для материалов с малыми Z и нри умеренных энергиях -частиц ( тах = 0,2—0,5 Мэв), скорость счета в некоторых пределах может практически не зависеть от толщины образца. В случае жестких -излучателей, особенно если образец состоит из веще-тва с высоким Z, с увеличением толщины образца сначала наблюдается даже некоторое увеличение скорости счета, а затем постепенный спад. Начальное увеличение скорости счета обусловлено попаданием в измерительный прибор электронов, рассеянных в материале образца. По этой причине скорость счета может возрасти примерно в 1,3—1,4 раза но сравнению с наблюдающейся для ультратонких образцов максимальное значение достигается нри толщине образца в пределах 1—10 мг см . Когда толщина образца достигает примерно 10 % пробега -частиц, кривая самопоглощения принимает почти экспоненциальную форму обычной кривой поглощения. [c.407]

При определении активности препаратов, содержащих радиоактивный углерод, существенное значение имеет внесение поправки на самопоглощаемость. Эффект самопоглощения -частиц радиоактивного углерода может быть объяснен явлениями, связанными с поглощением и рассеянием энергии. [c.25]