2014-02-13
2625
Явления, обусловленные волновой природой света
Явления, обусловленные волновой природой света, лежат в основе оптических методов анализа. Такие явления наблюдаются при взаимодействии света со всем веществом. В зависимости от используемого явления различают следующие методы (табл.4).
Таблица 4
Оптические методы анализа
| Явление | Название метода |
| Рассеяние света – случайное изменение направления распространения падающего света | Турбидиметрия, нефелометрия |
| Преломление света на границе раздела двух прозрачных однородных сред | Рефрактометрия |
| Отражение света от поверхности твёрдого образца | Спектроскопия диффузного отражения |
| Дифракция – огибание препятствий световой волной | Дифракционные методы |
Окончание таблицы 4
| Явление | Название метода |
| Интерференция – явление, которое наблюдается при сложении когерентных световых волн (усиление волн в одних точках пространства и ослабление в других даёт интерференционную картину) | Интерферометрия |
| Поляризация света, за счёт которой колебания световых волн происходят только в одной плоскости | Поляриметрия |
Частица вещества (атом, молекула) может находиться только в определённых энергетических состояниях. Переход частицы из одного состояния в другое сопровождается испусканием или поглощением кванта света – фотона:
Рис. 32. Энергетические уровни вещества.
Каждому переходу отвечает спектральная линия.
Спектральная линия – это совокупность всех фотонов одной частоты.
Не все переходы могут осуществляться. Часть их запрещена правилами отбора. Наиболее вероятны резонансные переходы. Им отвечают резонансные линии.
Резонансные переходы – это переходы с первого возбуждённого уровня на основной и наоборот, т. е. Е 1 ® Е 0 и Е 0 ® Е 1.
Основные характеристики спектральных линий:
1. Длина волны (λ) или частота (ν) линии – используются для качественного анализа, определяются энергией перехода:
где Δ Е – энергия перехода;
Ei и Ej – энергии исходного и конечного состояний частицы;
h – постоянная Планка;
с – скорость света.
В ультрафиолетовой (УФ) и видимой (vis) областях используют длину волны λ, нм, а в инфракрасной (ИК) – частоту ν. Нередко вместо частоты ν = с / λ используют волновое число:
Иногда его тоже называют «частота».
2. Интенсивность линии – используется для количественного анализа, определяется количеством лучистой энергии с частотой ν, испускаемой или поглощаемой частицей в единицу времени.
Совокупность спектральных линий, принадлежащих данной частице, составляет её спектр.
