спектральный аналлиз. Изучение химического состава вещества. Спектральные методы. Введение Изучение химического состава вещества

• Название: Введение Изучение химического состава вещества
• Анкор: спектральный аналлиз
• Дата: 29.11.2020
• Размер: 154.42 Kb.
• Имя файла: Изучение химического состава вещества. Спектральные методы. Спек.docx
• Тип: Реферат; #154927
• страница: 3 из 6

2.1 Атомно-эмиссионный  спектральный анализ

Методы эмиссионного спектрального анализа основаны на измерении длины волны, интенсивности и других характеристик света, излучаемого атомами и ионами вещества в газообразном состоянии. Возникновение спектрального анализа как метода определения химического состава вещества относится к 1860г., когда была опубликована работа Кирхгофа и Бунзена: «Химический анализ с помощью наблюдения спектра». Испускание света атомами происходит за счет изменения энергии атомов. Атомы могут обладать только строго определенными дискретными запасами внутренней энергии: E₀,E₁,E₂ и т.д. Это означает также , что атомы не могут иметь энергию, промежуточное между E₀ и E₁ или между E₁ и E₂ и т.д. В невозбужденном, т.е. нормальном, состоянии атомы обладают минимальной энергией E₀. При подведении энергии , например при столкновении с быстролетящими электронами, энергия которых достаточна для возбуждения, атомы возбуждаются , т.е. переходят на более высокий энергетический уровень: E₁,E₂ и т.д. Через очень короткое время ( 10^-8 с) атом самопроизвольно возвращается в нормальное или какое-то более низкое возбужденное состояние. Освобождающаяся при этом энергия излучается в виде светового кванта hν: E=hν. (1)

Частота излучения ν определяется соотношением

ν= = , (2) где E_A* и E_A –энергия атома в возбужденном и нормальном состояниях. Или, характеризуя излучение волновым числом (ν^/,см^-1):

ν^/= , (3)

где с – скорость света[2].

Поскольку свет имеет двойственную природу – волновую и корпускулярную, для его описания используют два вида характеристик – волновые и квантовые. К волновым характеристикам относятся частота колебаний, длина волны и волновое число, к квантовым – энергия квантов.
Частота колебаний ν показывает число колебаний в 1 с, измеряется в герцах(Гц). Высокие частоты измеряются в килогерцах ( 1 кГц=10³ Гц) , мегагерцах ( 1мГц=10⁶ Гц) и т.д. Например , красный свет характерезуется частотой 4*10¹⁴ Гц , зеленый 6*10¹⁴ Гц.

Длина волны  λ показывает наименьшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Это линейная единица, измеряется в СИ в метрах (м) и его долях – сантиметрах (см), миллиметрах (мм), нанометрах ( 1 нм=10^-9 м) и т.д. Например, зеленый свет представляет собой электромагнитные колебания с длиной волны  λ=500…550 нм , или 5*10^-5…5,5*10^-5 см. В зависимости от длины волны в электромагнитном спектре обычно выделяют следующие участки:

Таблица 1.Зависимость электромагнитного спектра от длины волны.

Интервал длин волн	Участок спектра
10-4…0,1 нм, или 10-13…10-10 м	γ – Излучение
10-2…10 нм, или 10-11…10-8 м	Рентгеновские излучение
10…400 нм , или 10-8…4*10-7 м	Ультрафиолетовое излучение
400…760 нм, или 4*10-7…7,6*10-7м	Видимый свет
760…106 нм, или 7,6*10-7…10-3 м	Инфракрасное излучение
10-3 м …1 м	Микроволны или сверхвысокие частоты
λ > 1м	Радиоволны