Оптические (спектроскопические) методы анализа – это физико-химические методы анализа, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. Это взаимодействие проявляется в поглощении или испускании фотонов (квантов).
Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом приводит к различным энергетическим переходам, которые регистрируются экспериментально в виде: поглощения электромагнитного излучения, отражения электромагнитного излучения, рассеяния электромагнитного излучения
Классификация оптических методов
1 по характеру взаимодействия пробы с излучением: Эмиссионные методы (излучение) - анализируемая проба в результате ее возбуждения излучает фотоны (кванты). Абсорбционные методы (поглощение) - излучение источника пропускают через пробу, при этом часть квантов избирательно поглощается атомами или молекулами
2. по природе частиц, дающих аналитический сигнал:
Методы атомной спектроскопии - Атомно-эмиссионный спектральный анализ - Атомно-абсорбционный спектральный анализ.
Методы молекулярной спектроскопии - Молекулярно-эмиссионный спектральный анализ - Молекулярно-абсорбционный спектральный анализ
Характеристики электромагнитного излучения Электромагнитное излучение имеет двойственную природу: волновую и корпускулярную (частица). К волновым характеристикам излучения относятся: частота колебаний ν - число колебаний в 1 с; измеряется в герцах (Гц). длина волны λ – наименьшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах; измеряется в единицах длины (мкм, нм, А). Длина волны связана с частотой колебаний соотношением: ν= c/λ с – скорость распространения электромагнитной волны в определенной среде (скорость света);в вакууме с = 3∙ см/с волновое число ṽ.величина,обратно пропорциональная длине волны,измеряется в 〖см〗(-1)
Квантовой характеристикой излучения является энергия квантов. Энергия светового кванта описывается уравнением Планка:
h – постоянная Планка (h = 6,62∙10-34Дж∙с) «Чем меньше длина волны излучения (λ), тем
больше энергия (Е) единичного кванта»
Спектр излучения Монохроматическое излучение – это излучение, все фотоны которого имеют одинаковую энергию. Монохроматическое излучение имеет одну определенную длину волны.
Если энергия фотонов различна, излучение называют полихроматическим, оно характеризуется интервалом длин волн – спектром.
Спектр – это распределение электромагнитного излучения по длинам волн.
Спектр (лат. spectrum «виде́ние») – это набор простых колебаний, расположенных в определенном порядке.
Анализируемая проба излучает и поглощает полихроматический свет, включающий кванты разной энергии и разной длины волны.
Спектр излучения пробы показывает, на каких длинах волн анализируемое вещество преимущественно излучает свет при возбуждении.
Спектр излучения регистрируют в координатах:I – интенсивность излучения; λ – длина волны.
