- •1.Роль и значение методов исследований в различных отраслях науки ( физике, химии, биологии и др.).Предмет, цели и задачи курса «Физические и физико-химические методы исследований».
- •2.Классификация методов определения и разделения элементов.
- •3.Основные физические методы исследований(примеры).
- •4.Основные физико-химические методы исследований(примеры).
- •5.Инструментальные (оптические) методы исследований.
- •6.Инструментальные (электрохимические) методы исследований.
- •7.Важнейшие критерии выбора методов анализа (чувствительность и др.)
- •8. Важнейшие критерии выбора методов анализа (точность и др.)
- •9.Математическая обработка экспериментальных данных (виды ошибок и их влияние на точность метода).
- •11.Теория ошибок (формула Гаусса нормального распределения вариант, ошибка среднего арифметического, доверительный интервал выборочной средней и доверительная вероятность). Коэффициенты Стьюдента.
- •12. Оценка достоверности разности между средними арифметическими двух выборочных совокупностей с помощью нормативного распределения (1) и критерия р.
- •Показатели корреляции Параметрические показатели корреляции Ковариация
- •Линейный коэффициент корреляции
- •Область применения
- •13.Использование метода наименьших квадратов и элементов корреляционного анализа при обработке информации.
- •Сущность мнк
- •Альтернативное использование мнк
- •14.Взаимодействие света с веществом. Механизм поглощения света . Вращательные, колебательные и электронные уровни в многоатомных молекулах и переходы между ними.
- •16.Основные закономерности поглощения света ( перехода электронов молекул на возбужденный уровень).
- •17.Основной закон светопоглощения – закон Бугера-Ламберта-Бэра и его практическое использование.
- •18.Классификация электронных переходов. Основные хромофоры некоторых многоатомных молекул (белков и нуклеиновых кислот) и их спектры поглощения.
- •22.Пути дезактивации возбужденных молекул. Внутренняя конверсия.
- •24.Виды люминесценции как физического явления.
17.Основной закон светопоглощения – закон Бугера-Ламберта-Бэра и его практическое использование.
Приближенно без учета взаимодействия различных видов движения полная энергия молекулы может быть представлена в виде сумм электронной, колебательной и вращательной энергий.
E = Eколебательная + E вращательная + Eэлектронная
Все 3 вида энергий занимают строго определенное положение пропорционально постоянной планка. Теория и эксперимент показывают, что эти виды энергий находятся в отношении:
Eколебательная :E вращательная : Eэлектронная = 1: Под корнем: m/M m/M
Где: m-масса электронов
М- масса ядер молекулы
Т.о вращательный спектр попадает в далекую информационную область и даже в область радиочастот. При дальнейшем увеличении энергии электромагнитного излучения возбуждаются и колебательные переходы. Им соответствуют волновые числа от 100 до 4000. Вместе с колебаниями возбуждаются и вращения, поэтому наблюдаются число не колебательного, а колебательно-вращательного спектра и он лежит в инфракрасной области, близкой к видимой. Для возбуждения электронов нужны гораздо большие энергии (порядка сотен кДж), частоты лежат в области видимой и ультрафиолетовой областях спектра. При таком уровне энергии происходит одновременно изменения в колебательных и вращательных состояниях. Поглощение света- это ослабление светового потока при прохождении света через среду вследствие перехода энергии электромагнитного излучения во внутреннюю энергию вещества.
Для оптических спектров есть общий закон поглощения электромагнитного излучения. Он устанавливает соотношения между величиной поглощения и кол-вом поглощенного вещества.
Степень поглощения излучения, т.е интенсивность окраски выражают величиной оптической плотности. Рассмотрим поглощение р-ми электромагнитного излучения видимой области спектра (400-700 нм) Непрерывное электромагнитное излучение воспринимается глазом как белый цвет. В некоторых приборах есть монохроматор, кот-ый полихроматически луч расщепляет на отдельные монохроматические лучи. При прохождении через сосуд с рас-ром монохроматическое излучение ослабевает и часть светового пучка отражается на границе: тепло-воздух; другая часть-рассеивается взвешанными частицами в растворе. Рассмотрим тонкий слой поглощающий свет среды
Если в тонкий слой входит свет с интенсивностью I0, то вследствие поглощения свет, выходящий из слоя будет иметь энергию меньшей интенсивности. Т.е можно записать:
I=I - dI
Где: d -дифференциал
Согласно закону, установленному Бугером и ламбертом величина потери световой энергии dx однородной среде будет пропорциональна толщине слоя.
Второй закон Берра гласит:
-величина dI пропорцианальна числу поглащенных частиц в слое, т.е пропорциональна их концентрации.
Второй закон математически:
Дробь, в числителе dI, в знаменателе I = -эбсинант штрих умножить на ц и умножить на dx
Где: ц - концентрация поглощенных спектров
Эбсилант штрих - вероятность поглащения единицы концентрации на единичный падающий поток. Интегрируя ,в логарифмической форме и переходя к десятичным логарифмам получают тогда: D = эбсилант умножить на ц умножить на эль
Где: эбсилант – молярный десячичный коэффициент поглащения или коэффициент экстинции.
Спектры поглощения веществ определяются разностью энергий между энергетическими уровнями молекул, составляющими вещество, а также вероятностями перехода между ними. Разность энергий определяет длину волны, на которой происходит поглощение света. Вероятность перехода определяет коэффициент поглощения в-ва. Для биомолекул характерны широкие полосы поглащения, обусловленные электронными и вращательными уровнями.
Существует 4 определения спетров поглащения:
Зависимость оптической плотности от длины волны падающего света.
Зависимость оптической плотности от частоты волны падающего света.
Зависимость коэффициента эксцинции от длины волны падающего света.
Зависимость молярного коэффициента эксцинции от частоты волны.
Электронные спектры поглащения содержат полосы, интенсивности которых могут отличаться на несколько порядков. Для того, чтобы на 1 графике изобразить все эти полосы на оси ординат откладывают значения логарифма, при этом линейная шкала с 5-ю делениями дает возможность с равной точностью нанести полосы, которые отличаются на 5 порядков.