Представление спектров поглощения

Общие сведения о спектрах поглощения

Молекулярные абсорбционные спектры. методы молекулярного абсорбционного анализа.

Спектры поглощения (СП), в отличие от спектров испускания, обусловлены вынужденными электронными переходами, которые происходят под воздействием излучения от внешнего источника.

Для получения СП вещество помещают в поле электромагнитного излучения. Если энергия кванта с частотой ν_i не меньше, чем энергия перехода:

Е_i ³ Δ Е,

то переход может осуществиться, в результате вещество будет поглощать свет с частотой ν_i.

Если энергия кванта с частотой ν_i меньше энергии перехода:

Е_i < Δ Е,

то переход не может осуществиться, поэтому вещество не будет поглощать свет с частотой ν _i.

Следовательно, основным условием поглощения является совпадение энергии перехода и энергии поглощаемого фотона.

Ещё одним условием поглощения является то, что переход должен быть разрешён правилами отбора. Так, запрещены переходы:

§ между уровнями s ® d, p ® f;

§ с участием более одного электрона;

§ с изменением спина и т. д.

Область интенсивного поглощения излучения называется полосой поглощения(ПП).

Совокупность полос образует спектр поглощения.

Спектр поглощения вещества – это графическое изображение распределения поглощаемой им энергии по длинам волн.

По оси ординат можно откладывать:

§ оптическую плотность (А) или её логарифм (lg A);

§ пропускание (Т);

§ молярный коэффициент поглощения (ε) или его логарифм (lgε).

По оси абсцисс можно откладывать:

§ длину волны (λ);

§ частоту (ν);

§ волновое число ().

Выбор системы координат обусловлен:

§ областью спектрального диапазона: (в УФ и vis областях спектры строят в системе координат А – λ (Рис.40 a), а в ИК области – в системе координат Т – ν) (Рис.40 b);

§ целью исследования например для проведения качественного анализа спектр строят в системе координат ε – λ, поскольку ε не зависит от концентрации вещества (Рис.40 c);

§ величиной поглощения и т. д.

Примерный вид спектров поглощения для указанных случаев приведен на рис. 40.

a b c