113. Эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ, его медицинс кое применение.

Спектры поглощения и испускания вещества являются источником информации о качественном составе (из каких молекул или атомов состоит вещество), количественном соотношении различных компонентов вещества, их состоянии и структурной организации.

В спектральном анализе используют как спектры испускания (эмиссионный спектральный анализ), так и спектры поглощения (абсорбционный спектральный анализ).

В зависимости от энергии (частоты) фотона, испускаемого или поглощаемого атомом (или молекулой), классифицируют следующие виды спектроскопии: радио-, ИК-, УФ-, видимого излучения, рентгеновская.

По типу вещества источника спектра различают атомные, молекулярные спектры и спектры кристаллов.

В медицинских целях эмиссионный анализ служит в основном для определения микроэлементов в тканях организма, небольшого количества атомов металлов в консервированных продуктах с гигиенической целью, некоторых элементов в трупных тканях для целей судебной медицины и так далее.

Абсорбционные спектры широко используются в современных биохимических и биофизических работах.

Различают качественный (определение состава вещества) и количественный (определение концентраций соединений, входящих в данное вещество) спектральный анализ.

114. Спектроскопы, спектрографы, монохроматоры, спектро фотометры и их применение в медицине.

Спектральные приборы служат для разложения по частотам (или по длинам волн) электромагнитного излучения оптического диапазона.

Любой спектральный прибор имеет входной коллиматор, диспергирующий элемент и выходной коллиматор (регистрирующую камеру). Узкая входная щель S, освещенная исследуемым излучением, устанавливается в фокусе объектива О₁, который образует параллельный пучок спектрального неразложенного излучения и направляет его на диспергирующий элемент D. Последний преобразует этот пучок в систему параллельных монохроматических пучков, выходящих из элемента под разными углами , зависящими от длины волны излучения .

К амерный объектив О₂ создает на экране Е, расположенном в его фокальной плоскости, совок-ть монохроматических изображений входной щели S. В итоге получается пространств. разложение излучения в спектр.

Спектральные приборы различаются по способу регистрации спектра (визуальные, фотографические, фотоэлектрические), по способу спектрального разложения излучения (призменные, дифракционные, интерференционные), по области спектра, в которой они применяются (для инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой областей), по назначению (для эмиссионного анализа, исследования комбинационного рассеяния и др.).

Приборы для визуального наблюдения спектров называются спектроскопами. Они используются в видимой (380-760 нм) области в соответствии со спектральной чувствительностью глаза. Приборы с фотографической регистрацией спектров – спектрографы – применяются в видимой и ультрафиолетовой областях в соответствии с чувствительностью фотоматериалов. Приборы с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками излучения, называемые спектрометрами или спектрофотометрами, позволяют анализировать излучение от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной области.

Основные характеристики спектральных приборов – угловая и линейная дисперсии, разрешающая способность (или разрешающая сила) и дисперсионная область.

D_угл = d/d, где d - угол между лучами с длинами волн  и  + d. Дисперсия характеризует степень изменения угла отклонения светового пучка, выходящего из прибора, при изменении длины волны.

R = / d_min, где d_min – наименьшая разность длин волн – предел разрешения – двух спектральных линий, которые могут быть разрешены прибором;  - длина волны, соответствующая центру провала интенсивности в суммарном спектре.

В спектральных приборах в качестве дисперсионных элементов часто используются или дифракционные решетки или призмы. В зависимости от требуемой спектральной области применяют призмы из след. материалов: для ультрафиолетовой области – из кварца, для видимой области – из стекла, для ИК области – из NaCl, LiF, KBr.