close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Первая контрольная точка (2)

код для вставкиСкачать
1. Задача расчета коэффициента поглощения света для разных веществ
1.1 Содержательное описание задачи
Абсорбционная спектроскопия изучает спектры поглощения электромагнитного излучения атомами и молекулами вещества в различных агрегатных состояниях. Интенсивность светового потока при его прохождении через исследуемую среду уменьшается вследствие превращения энергии излучения в различные формы внутренней энергии вещества или в энергию вторичного излучения. Поглощательная способность вещества зависит главным образом от электронного строения атомов и молекул, а также от длины волны и поляризации падающего света, толщины слоя, концентрации вещества, температуры, наличия электрического и магнитного полей. Для измерения поглощательной способности используют спектрофотометры-оптические приборы, состоящие из источника света, камеры для образцов, монохроматора (призма или дифракционная решетка) и детектора. Сигнал от детектора регистрируется в виде непрерывной кривой (спектра поглощения) или в виде таблиц, если спектрофотометр имеет встроенную ЭВМ. Применение абсорбционной спектроскопии основано на законах Бугера-Ламберта, Бера и Бугера-Ламберта-Бера. Мы будем рассматривать объединённый закон Бугера-Ламберта-Бера, так как именно этот метод из всех выше описанных сводится к решению системы линейных уравнений.
Объединенный закон Бугера-Ламберта-Бера: . Вид спектра поглощения определяется как природой образующих его атомов и молекул, так и агрегатным состоянием вещества. Спектр разреженных атомарных газов - ряд узких дискретных линий, положение которых зависит от энергии основного и возбужденных электронных состояний атомов. Спектры молекулярных газов - полосы, образованные тесно расположенными линиями, соответствующими переходам между колебательным и вращательным энергетическими уровнями молекул. Спектр вещества в конденсированной фазе определяется не только природой составляющих его молекул, но и межмолекулярными взаимодействиями, влияющими на структуру электронных уровней. Обычно такой спектр состоит из ряда широких полос различной интенсивности. Иногда в нем проявляется структура колебательных уровней (особенно у кристаллов при охлаждении). Прозрачные среды, например вода, кварц, не имеют в спектре полос поглощения, а обладают лишь границей поглощения.
По спектрам поглощения проводят качественный и количественный анализ веществ. Абсорбционная спектроскопия широко применяют для изучения строения вещества. Она особенно эффективна при исследовании процессов в жидких средах; по изменениям положения, интенсивности и формы полос поглощения судят об изменениях состава и строения поглощающих свет частиц без их выделения из растворов.
Для наблюдения за процессами, происходящими в течение короткого промежутка времени (от 1-2 с до ~ 10-12 с), широко применяют методы кинетической спектроскопии. Они основаны на регистрации (с помощью фотопластинок или фотоэлектрических приемников) спектров поглощения или испускания исследуемой системы после кратковременного воздействия на нее, например быстрого смешения с реагентами или возбуждения внешним источником энергии - светом, потоком электронов, электрическим полем и т.п. Спектром сравнения служит спектр "невозбужденной" системы. Методы кинетической спектроскопии используют для изучения механизма реакций, количественного определения скоростей реакций. 1.2 Математическая формулировка задачи
Пусть заданы значения процента прохождения лучей света для различных контцентраций и толщины слоев вещества. Для решения задачи потребуется вывести величину коэффициента поглощения.
* Запишем закон Бугера - Ламберта - Бера: , где: I0 и I - интенсивности падающего и прошедшего света соответственно; l - толщина поглощающего слоя; ɛ - коэффициент поглощения, характеризующий поглощающее вещество, С - концентрация дисперсной фазы. * Затем логарифм отношения интенсивности падающего света к интенсивности прошедшего света, который называется оптической плотностью (А): * Мы будем использовать уравнение оптической плотности в следующем виде: * И для получения решения выражаем величину коэффициента поглощения ɛ из уравнения оптической плотности: .
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
41
Размер файла
51 Кб
Теги
точка, контрольная, первая
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа