Основы теории атомных спектров

Основные характеристики электромагнитного излучения.

Спектральные методы исследования строения соединений и методы контроля качества продукции основаны на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. Это приводит к возникновению в нем различных энергетических переходов - электронных, колебательных, вращательных.

Диапазон электромагнитногоизлучения включает g- лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, микроволновое излучения.

Характеристики электромагнитного излучения:

1. Длина волны l- линейная единица, которая характеризует наименьшее расстояние междуточками, которые колеблются в одинаковых
фазах;

2. Частота колебания n - количество колебаний в секунду;

3. Волновое число w;

4.Энергия колебаний.

24. Классификация спектральных методов.

Спектроскопию и спектры классифицируют:

1. По областям электромагнитного излучения (микроволновая, ИК, видимая и УФ, рентгеновская, g-лучевая).

2.По характеру взаимодействия излучения с веществом спектроскопию делят на абсорбционную, эмиссионную, а также спектроскопию комбинационного рассеяния и спектроскопию отражения.

3. По типу изучаемых объектов спектроскопию подразделяют на атомную и молекулярную. Отличие молекулярной спектроскопии от атомной состоит в том, что в процессе получения спектров вещество может оставаться неизменным.

4. По фазовому состоянию анализируемого вещества (спектроскопия газов, жидкостей, растворов, твердых тел).

5. По характеру изучения спектроскопию подразделяют на классическую спектроскопию и лазерную спектроскопию.

Перестройки электронных оболочек атомов являются причиной возникновения оптических и рентгеновских атомных спектров. Оптические атомные спектры элементов являются отображением строения внешних электронных оболочек атомов элементов. Оптические спектры элементов можно наблюдать тогда, когда их атомы изолированы. Рентгеновские атомные спектры определяются строением внутренних электронных оболочек.Такие спектры можно наблюдать тогда, когда атомы связаны в молекулах. Совокупность различных порций энергии, которые могут быть поглощены атомами при переходе их внешних электронов с более низких уровней на более высокие, образует его спектр поглощения. Спектр поглощения (спектр атомной абсорбции), отображает способность атомов каждого элемента поглощать только строго определенный набор длин волн. Возникновение спектров эмиссии связано с тем, что состояние возбуждения, которое поглощает дополнительную энергию, является неустойчивым. Спектр испускания называется эмиссионным, когда излучающие атомы образуются при соударениях с частицами и флуоресцентным, когда они образуются под действием излучения. Резонансные линии – это линии, которые испускаются или поглощаются при переходах между основным энергетическим уровнем и самым низким возбужденным уровнем. Длина волны резонансной линии уменьшается при переходе легковозбудимых к трудновозбудимым элементам. Интенсивность спектральных линий определяется числом квантов с энергией hn_ml, испускаемых в 1 сек атомами, находящимися в 1 см³ при переходе с возбужденного уровня m на более низкий l-уровень.

Дата добавления: 2015-06-04