Экспериментальная установка

Спектроскопия поглощения.

Каждое вещество поглощает излучение с определенными (характерные только для него) длинами волн, т.е. длина волны поглощаемого излучения индивидуальна для каждого вещества, и на этом основан качественный анализ по спектрам поглощения.

Основой количественного анализа является закон Бугера-Ламберта-Бера:

А = e l c

где А = –lg (I / I ₀) = –lg T – оптическая плотность;

I ₀ и I – интенсивность потока света, направленного на исследуемый образец и прошедшего через него соответственно;

с – концентрация вещества, моль/л (для растворов);

l – рабочая толщина исследуемого образца;

e - молярный коэффициент поглощения света;

T - коэффициент пропускания.

Методом спектроскопии поглощения можно определять компо­ненты смеси двух и более веществ. Эти определения основаны на свойстве аддитивности оптической плотности:

А _см = А ₁ + А ₂ + …+ А_n

где А _см - оптическая плотность смеси; А ₁ , А ₂, А_n – оптические плотности для различных компонентов смеси.

Спектры поглощения ХГС измеряются на автоматизированном спектральном комплексе на базе монохроматора МДР-41, блок-схема которого представлена на рис. 3.

Рис. 3 Блок-схема установки для измерения спектров поглощения. 1 – лампа, 2 – конденсор, 3 – оптический фильтр, 4 – монохроматор, 5, 8 – линзы, 6 – диафрагма, 7 – исследуемый образец, 9 – фотоприемник, 10 – микроконтроллер, 11 – компьютер.

Регистрация спектров пропускания проводится на просвет. Излучение широкополосной спектральной лампы 1 при помощи конденсора 2 (система двух линз или зеркал) направляется на входную щель монохроматора 4. Для устранения света второго порядка решетки монохроматора используется оптический фильтр 3. Монохроматическое излучение с выходной щели монохроматора собирается линзой или сферическим зеркалом 5 и формируется коллинеарный пучок. При помощи диафрагмы 6 вырезается коллинеарный пучок света необходимого диаметра и направляется на исследуемый образец 7. Прошедшее через образец излучение собирается линзой 8 и фокусируется на фотоприемник 9. Сигнал с фотоприемника обрабатывается микроконтроллером 10 и в виде графической зависимости интенсивности излучения от длины волны передается на персональный компьютер. Изменение длины волны оптического излучения в заданном диапазоне осуществляется автоматически при помощи монохроматора, управляемого микроконтроллером.

Задание: построить спектральную зависимость коэффициента поглощения образцов стекол на основе экспериментальных данных с использованием закона Бугера - Ламберта - Бэра:

I(l)=I₀exp(-αl)

где I₀ — интенсивность падающего излучения;

I(l) — интенсивность прошедшего излучения;

l — толщина образца;

α — коэффициент поглощения.

Повести анализ полученных спектров.

Дата добавления: 2015-07-02