
- •Часть 1. Тема 1: Основные положения спектроскопии
- •1.1. Основные квантовые законы (постулаты Бора)
- •1.2. Уровни энергии и переходы между ними.
- •1.2.1. Спектр атома водорода
- •1.3. Спектры поглощения, испускания и рассеивания
- •1.3.1. Оптическое возбуждение
- •1.3.2. Комбинационное рассеивание
- •1.3.3. Электрические способы возбуждения
- •1.4. Деление спектроскопии по свойствам излучения
- •1.4.1. Предмет и задачи спектроскопии
- •1.4.2. Деление спектроскопии по свойствам электромагнитного излучения
- •1.5. Деление спектроскопии по свойствам атомных систем
- •1.6. Типы уровней атомов и молекул
- •Тема 2: Спектроскопические методы анализа
- •2.1. Классификация типов спектрального анализа.
- •2.2. Деление спектроскопии по методам: некоторые особенности проведения анализа
- •2.3. Деление спектрального анализа по решаемым задачам: некоторые особенности проведения
- •2.3.1. Элементный спектральный анализ
- •2.3.2. Изотопный спектральный анализ.
- •2.3.3. Молекулярный спектральный анализ
- •Абсорбционный анализ по спектрам поглощения
- •Эмиссионный молекулярный спектральный анализ
- •2.3.4. Анализ структурных элементов сложных молекулярных соединений
- •1. Структурный анализ в уф и видимой областях
- •2. Спектральный структурный анализ в ик области
- •3. Структурный анализ по спектрам комбинационного рассеивания
- •2.4. Общие схемы проведения спектрального анализа
- •2 .4.1. Эмиссионный спектральный анализ
- •2.4.2. Абсорбционный спектральный анализ
- •2.5. Основные характеристики и области применения спектрального анализа
- •Часть 2: Атомная спектроскопия. Тема 3. Уровни энергии и спектры атома водорода и водородоподобных ионов.
- •3.1. Квантовые числа одноэлектронного атома и степень вырождения его уровней.
- •3.2. Невырожденные и вырожденные уровни энергии. Вырождение уровней одноэлектронного атома.
- •3.3. Правила отбора для одноэлектронных атомов.
- •3.4. Тонкая структура уровней энергии и спектральных линий.
- •3.5. Зависимость спектров одноэлектронных атомов от заряда и массы ядра.
- •3.6. Характеристика стационарных состояний одноэлектронного атома.
- •Тема 4. Электронные оболочки атомов и периодическая система элементов.
- •4.1. Квантовые числа электронов в сложном атоме и принцип Паули.
- •4.2. Электронные слои и оболочки и их заполнение.
- •4.3. Зависимость энергии электронов от орбитального кв. Числа.
- •4.4. Свойства элементов с заполненными и незаполненными оболочками.
- •4.5. Типы спектров различных элементов.
- •Тема 5: Основы общей систематики сложных спектров.
- •5.1. Сложение орбитальных и спиновых моментов и типы связи.
- •5.2. Общая характеристика нормальной связи.
- •Тема 6: Рентгеновские спектры.
- •6.1 Общая характеристика рентгеновских спектров поглощения и испускания.
- •6.2. Внутренняя конверсия рентгеновского излучения.
- •Тема 7: Явление Зеемана и магнитный резонанс.
- •7.1. Расщепление уровней энергии в магнитном поле.
- •7.2. Общая картина зеемановского расщепления спектральных линий.
- •Тема 8. Явление Штарка.
- •8.1. Общая характеристика явления Штарка.
- •8.2. Явление Штарка для атомов в общем случае.
- •Часть 4. Молекулярный спектральный анализ Тема 9: ик-спектрометрия и уф-спектрофотометрия
- •9.1. Строение молекулы
- •9.2. Молекулярные спектры
- •9.3. Вращательные спектры
- •9.4 Колебательные спектры
- •9.5 Электронные спектры
- •9.6 Аппаратура ик-спектроскопии.
- •2) Кюветное отделение.
- •3) Фотометр
- •4) Монохроматор
- •9.7 Аппаратура уф – спектроскопии
- •4)Кюветное отделение
- •Тема 10. Качественный и количественный молекулярный анализ.
- •D зависит только от числа поглощающих частиц на пути светового пучка и от их свойств.
- •5.1. Качественный молекулярный анализ
- •5.2. Количественный молекулярный анализ
- •3 Эмиссионный спектральный анализ.
2) Кюветное отделение.
Пучки сравнения и образца входят в кюветное отделение и проходят соответственно через кювету сравнения и кювету с образцом. Непрозрачные заслонки в кожухе осветителя позволяют независимо перекрывать любой из пучков.
3) Фотометр
Пучок сравнения проходит через ослабитель света и, отражаясь зеркалами М6 и М8, направляется на вращающееся зеркала М7, которое попеременно либо отражает пучок сравнения, выводя его из оптической системы, либо пропускает в сторону фокусирующего зеркала М9. Затем он направляется зеркалами М10 на входную цель S1 монохроматора. Пучок образца проходит через компенсирующий клин и отражается зеркалом М5 на вращающееся зеркало М7, которое либо пропускает пучок света, выводя его из опт.системы, либо отражает в направлении зеркала М9, отсюда он попадает на зеркало М10 и входную щель S1.
На щель S1 постоянно фокусируется или пучок сравнения или пучок образца. То есть они смешиваются вращающимся сектором в один пучок, что вызывает чередование сигналов на приемнике с частотой, равной скорости вращения М7.
Когда пучки имеют одинаковую интенсивность, прибор показывает ‘’оптический нуль’’. Компенсирующий клин в пучке образца служит для выравнивания пучков, если их интенсивность не одинакова.
В зависимости от сигнала приемника, который определяется поглощением в пучке образца, в пучок сравнения вводится фотометрический клин. Т.О. , когда пучок образца поглощается пробой, фотометрический клин вводится в пучок сравнения дл тех пор, пока его интенсивность не достигнет интенсивности пучка образца.
4) Монохроматор
Смешанный пучок, проходя через входную щель монохроматора S1, попадает на зеркало М11, которое посылает его на дифракционную решетку G1. Этот пучок диспергируется в спектр по частотам и попадает опять на М11, а затем на М12 и выходную щель S2.
Максимальное разрешение получается только в ограниченной области спектра, связанной с наибольшей концентрацией света дифракционной решеткой. Так современные спектрографы имеют сменные решетки (напр, G1 и G2)
5) Приемник.
После выходной щели пучок излучения отражается плоским зеркалом М13 и попадает на эллиптическое зеркало М14. В одном его фокусе находится выходная щель, а в другом – приемник.
Приемник представляет собой устройство которое измеряет энергию излучения по его тепловому эффекту. Существуют 2 типа приёмников – термоэлемент и болометр.
В термоэлементе энергия нагревает один из двух биметаллических спаев и ЭДС, возникающая между спаями, пропорционально степени нагрева.
Болометр при нагреве изменяет свое сопротивление. Это вызывает разбаланс сигнала в контуре.
Т.к. на приемник попеременно попадают пучок сравнения и пучок образца с частотой переключения, задаваемой вращающимся зеркалом М7, Любое изменение интенсивности в результате поглощения в-ва регистрируется как отклонение от нулевого сигнала.
Усиленный сигнал от приемника перемещает фотометрический клин и приводит его в такое положение, что интенсивность излучения в каналах сравнения и образца поддерживается постоянной. Степень ослабления дает величину поглощения образца. Перемещение фотометрического клина регистрируется пером на бумаге.