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

Текст из файла (страница 2)

1

(1)

=

Волновое число

==

Частота

Длина волны Скорость света

Единицы длины волны и частоты приведены в таблице (Рис. F 11).

ЗАКОНЫ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА

Количественные измерения поглощения света любой длины волны основаны на двух законах, установленных эмпирически в 18-м и 19-м веках, которые теперь связывают с именами Бугера, Ламберта и Бера. Так, в некоторых руководствах утверждается, что независимо Бугером в 1729 г. и Ламбертом в 1760 г. был сформулирован следующий закон:

«Каждый тонкий слой постоянной толщины внутри однородной окрашенной среды поглощает определенную долю входящего в него потока излучения независимо от интенсивности этого излучения»

На самом деле, Бугер сформулировал свои выводы так: «При возрастании толщины на равные величины свет уменьшается подобно членам геометрической прогрессии». И далее: «Надлежит сделать вывод, что пропорциональными поглощению света являются не толщины, а массы вещества, содержащиеся в этих толщинах».

В 1760 г. Ламберт со ссылкой на Бугера выразил зависимость интенсивности прошедшего света от толщины слоя математической формулой. Практически во всех современных учебниках и монографиях основной закон поглощения света называют законом Бера (его фамилии на самом деле Беер) и формулируют так:

«Поглощение данным тонким слоем пропорционально числу содержащихся в нем поглощающих молекул, т.е. концентрации поглощающего вещества» и датируют 1852 годом. Это выражение и приписывание авторства Беру теперь являются общепринятыми, хотя на самом деле этот закон открыл Бугер.

Согласно этому закону, доля света, поглощенного в слое вещества, не зависит от интенсивности падающего излучения.

Зависимости, устанавливаемые этими законами, обычно выражаются одной формулой, которая связывает отношение интенсивностей падающего на образец (I₀) и прошедшего через него (I) света с концентрацией (с) поглощающего вещества, содержащегося в образце толщиной ℓ (F 12):

log(I₀/I) = D = cℓ, (2)

где

ℓ - толщина образца,

D – оптическая плотность,

- коэффициент экстинкции или показатель поглощения.

закон поглощения излучения может быть выведен без каких-либо предположений о природе этого излучения. Следовательно, этот закон применим к любому излучению независимо от длины волны.

Электронная абсорбционная спектроскопия (или спектроскопия в ультрафиолетовой и видимой областях спектра) относится к старейшим физическим методам, используемым химиками для качественного и количественного анализа. Это в полной мере относится и к исследованию биологически активных соединений несмотря на широкое применение и других методов, как химических, так и физических.

Рассмотрим закон поглощения света подробнее (рис. 8 и 9).

Отношение интенсивности прошедшего через образец света (I) к интенсивности подающего на него света (I₀) называется пропусканием обозначается Т, и выражается обычно в %, т.е.

T = (I/I₀)100 %.

Согласно закону поглощения, десятичный логарифм величины, обратной пропусканию, пропорционален концентрации анализируемого вещества. Эта величина называется оптической плотностью и обозначается заглавной латинской буквой D, т.е.

D = сℓ,

где - показатель поглощения или экстинкция раствора, концентрация которого равна единице, с – концентрация анализируемого вещества в образце и ℓ – толщина образца в сантиметрах, т.е. длина пути луча света в образце.

Величина является специфической физической константой для каждого вещества и может быть использована для целей его идентификации. Знание этой величины позволяет определять содержание данного вещества в растворах неизвестной концентрации по измеренным значениям оптической плотности D.

Обычно используют два типа показателя поглощения в зависимости от того, в каких единицах выражена концентрация анализируемого раствора.

Если концентрация выражена в молях на литр, то используется молярный коэффициент экстинкции . Его размерность – л/моль см.

При проведении анализов лекарственных средств значительно чаще используется так называемый удельный показатель поглощения. В этом случае концентрация раствора выражается в г/100 мл раствора. Его обозначение Е^1%_1см или А^1%_1см. Следует помнить, что при стандартных измерениях толщина образца, т.е. толщина кюветы, всегда равна 1 см. Таким образом, молярный коэффициент экстинкции – это коэффициент экстинкции раствора с концентрацией 1 моль/л, а удельный показатель поглощения Е^1%_1см – это показатель поглощения раствора с концентрацией 1 г/100 мл.

Если при измерении используется слой другой толщины, в расчеты необходимо ввести соответствующий коэффициент.

Таким образом, если концентрация раствора выражена в моль/л, то закон Ламберта-Бера имеет вид:

D = сℓ.

Если же используется процентная концентрация (вес/объем), то

D = Е^1%_1см сℓ.

Соотношения между показателями поглощения и примеры приведены в таблице (F 13).

Рис.1. Типичная хроматограмма

Рис. 3. сигнал с высоким уровнем шума (А) и его вид после оконной фильтрации (В). Показана форма использованного фильтра

Рис. 2. Полезный сигнал (пик), шум и базовая линия (с небольшим наклоном). Для изображенного пика отношение сигнал/шум равно примерно 5.

Р

Рис. 6. СХЕМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ В МОЛЕКУЛЕ

Рис. 6. СХЕМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ В МОЛЕКУЛЕ

Рис. 6. СХЕМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ В МОЛЕКУЛЕ

ис. 5. СПЕКТР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

в олновое число - число волн на сантиметр = 1/ см^-1 ;

частота колебаний (с^-1) – число полных колебаний в секунду.

v = Скорость света / Длина волны (см) = 310¹⁰ / (см).

Все эти единицы связаны между собой:

1

(1)

Частота

==

Волновое число

=

Длина волны. Скорость света

Таблица 1

Е диницы длины волны () и частоты ( )

ЗАКОН ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ИНТЕНСИВНОСТЬ СВТА,
ПАДАЮЩЕГО НА ОБРАЗЕЦ I₀

ИНТЕНСИВНОСТЬ

СВЕТА, ПРОШЕДШЕГО

ЧЕРЕЗ ОБРАЗЕЦ I

ПРОПУСКАНИЕ Т = (I/I₀)100, %

ОПТИЧЕСКАЯ

ПЛОТНОСТЬ

(ПОГЛОЩЕНИЕ) D (ИЛИ А) = lg(1/T) = lg (I/I₀)

D = cℓ

- показатель поглощения или экстинкция

с - КОНЦЕНТРАЦИЯ

ℓ - ТОЛЩИНА ПОГЛОЩАЮЩЕГО СЛОЯ, см

ЕСЛИ РАЗМЕРНОСТЬ [c] – моль/л, то

D = cℓ

ЕСЛИ РАЗМЕРНОСТЬ [c] – г/100мл, то

D = Е^1%_{1 см}cℓ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТ СИГНАЛА ПО ЧАСТОТЕ

СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПОГЛОЩЕНИЯ

Характеристики

Список файлов реферата