Тема 01 - Введение в спектроскопию (1114272), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru31Гамма-кванты23.03.2014hМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru32Рентген• Энергии переходов велики• Энергии квантов велики - можетпроисходить отрыв электронов• Молекулярная связь в основномМ.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекциипо спектроскопии,2 имееткурс, 2014. Лекции1-2 – Введениевзначенияне(атомныеметоды)спектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ruh23.03.201433Жесткое УФ облучениеh23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru34Оптическая область спектраУльтрафиолетовая область Вакуумная область ( < 180 нм) Ближняя область (180 <  < 400 нм)Видимая область (400 <  < 750 нм)Инфракрасная область Ближняя область (750 <  < 1500 нм) Фундаментальная (средняя) (1.5 <  < 75 мкм) Дальняя область (75 мкм <  < 3 мм)Оптические методы анализа (подразделспектроскопических методов анализа)23.03.2014М.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru35Поддиапазоны видимой области, нм630–760 серединыЦветКрасныйКаждый695590–630ОранжевыйОхотник610550–590500–550480–500ЖелтыйЗеленыйСине-зеленый(голубой)ЖелаетЗнать570530500380–480СинийФиолетовый23.03.2014407.5462.5М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014.

Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru36Поглощение светаh23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru37Оптическая область (180 – 1500 нм)Излучение соответствует переходам(внешних) электроноватомов и молекулv2v1Е2v3v2v1Е123.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru38Значимость видимого диапазонаатмосферавода23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru39Значимость оптической области23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru40ИК-диапазон (750 нм  3 мм)ИК-излучение – тепловое излучение объектовСвязано с колебаниями атомов в молекулеv2v1Е2v3v2v1Е123.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru41Поглощение ИК-излученияЭнергия невелика – не хватаетна электронные переходы23.03.2014hМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru42Микроволновое излучение (СВЧ) (3 мм – 10 см)Связано только с вращением молекул как целогоv3v2v1Е1Радиочастотное излучение (см, дм, м, км)Связано с наличием у электронов и ядерсобственных магнитных моментов (спинов)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru43Поглощение МВ/СВЧ-излученияh23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru44Поглощение радиоволнh23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru45Единицы измерения длин волн23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru46Уже 2 классификации спектральных методовПоглощениеМожно судить о различныхэнергетических «слоях»вещества (ядерном, внутреннихоболочках, связях, структуре…)СветорассеяниеЛюминесценция23.03.2014По типувзаимодействияЭмиссияПо энергии фотонов [диапазону ЭМИ]Можно судить оразличныхэнергетическихуровнях одного «слоя»М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014.

Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru47Методы спектроскопииРентгеновскаяОптическаяКолебательнаяФлуоресцентная/ЭмиссионнаяАбсорбционнаяАбсорбционнаяЛюминесцентнаяРассеянияРассеянияЭмиссионнаяАбсорбционная23.03.2014РассеянияЭмиссионнаяМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru48Характеристики интенсивностиИнтенсивность I не имеет «своих» единиц:1.

Либо единицы измерения детектора(вольты, амперы, числа фотонов в секундуи т. п.)2. Либо более важным, чем само значение Iявляется его относительное изменение(f(I1/I2). Тогда спектры безразмерны(абсорбционная спектроскопия)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru50Квантовая теорияКвантовая механика• Атом или молекуланаходится вопределенныхстационарныхквантованныхсостояниях энергииЕ0, Е1, Е2Закон сохраненияэнергии• переход системы изодного состояния вдругоесопровождаетсяизменениемэнергии, EКорпускулярноволновой дуализмфотона• Фотон являетсячастицей (имеетэнергию)• Фотон являетсяволной (имеетчастоту и период)23.03.2014Вероятностьпереходов• Разрешенные(вероятностьвелика)• Запрещенные(вероятность крайнемала,Взаимодействие с но не равна нулю)фотонами• Если в переходесистемы участвуетфотон, то такойпереход называетсяизлучательным• Без фотона безызлучательныйМ.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru51Уравнения для интенсивностиN2hN1E  h E2E1I e  hvA21 N 2I a  hv0 B12 N1A21 и B12 – коэффициенты Эйнштейна,вероятности перехода с испусканием и споглощением фотона, соответственно.Определяются свойствами частицы.0 – объемная плотность падающего излучения(фотоны/м3)23.03.2014М.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru52Вероятность разрешенных переходовНаличие ненулевых вероятностныхкоэффициентов означает определенное, небесконечное, время жизни стационарногосостояния (вернемся чуть позже)Процессы поглощения и эмиссииотличаются (A21 и B12 – разные)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014.

Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru53Важно! Из уравнений Эйнштейна вытекаетN0c Ie  hvA21N2 Ie  kcI 0 I a  hv0 B12 N1 I a I0  kcВ эмиссионных методах (эмиссия,люминесценция) сигнал – абсолютнаяинтенсивность,а в абсорбционных методах (поглощение,рассеяние) – относительная интенсивность23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru54Электромагнитный спектрИнтенсивностьОтносительнаяинтенсивностьЭмиссионная,люминесцентнаяспектроскопияАбсорбционнаяспектроскопия,светорассеяниеЭнергия или частота или длина волны23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru55Уравнения для интенсивностиЭйнштейн показал, чтоA21 B12  8h c3Чем больше энергия(частота), тем большевероятность испускания23.03.20143Интенсивные спектрыиспускания в рентгеновской,УФ, видимой областяхМ.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru56Методы спектроскопииРентгеновскаяОптическаяКолебательнаяФлуоресцентная/ЭмиссионнаяАбсорбционнаяАбсорбционнаяЛюминесцентнаяРассеянияРассеянияЭмиссионнаяАбсорбционная23.03.2014РассеянияЭмиссионнаяМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014.

Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru57Спектры в зависимости от объектаАтомные• Энергетические переходы происходятв отдельных атомах, а молекулярнаясвязь значения не имеетМолекулярные• Переходы между уровнями молекулЯдерные• Переходы между уровнями энергииядер23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru5923.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru60Атомные спектрыВ атомных системах уровни энергии связаны сдвижением электронов относительно ядер.Эти энергетические уровни бесконечно узкие,поэтому линии (lines) спектра,соответствующие переходам, – тоже узкие(монохроматические)Атомные спектры- линейчатые23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru61Атомные линейчатые спектрыводороданатрия23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2014. Лекции 1-2 – Введение вспектральные методы анализа http://spectran.blogspot.ru62Атомные спектрыУ всех элементов –характеристическиеуровни  очевиднаявозможность длякачественного анализа23.03.2014М.А.

Характеристики

Список файлов лекций