5. Контрольные вопросы

1. Для каких целей нужен атомно-абсорбционный анализ и где он применяется?

2. Что такое спектральный анализ и какие его разновидности существуют?

3. Какими характеристиками описывается излучение?

4. Объяснить значения терминов: коэффициент испускания и поглощения, оптическая толщина.

5. Объяснить что такое спектральная линия и интенсивность спектральной линии.

6. Каким образом связаны вероятности переходов с интенсивностями излучения и поглощения?

7. Как связаны между собой заселенности энергетических уровней атомов?

8. Почему спектральные линии уширяются?

9. Как можно определить концентрацию поглощающих атомов, если известен коэффициент спектрального поглощения в линии?

10. Для чего предназначены спектральные приборы?

11. Из каких частей состоит спектральный прибор и каково их назначение?

12. В чем заключается основная цель атомно-абсорбционного анализа?

13. Объяснить суть атомно-абсорбционного анализа?

14. Какие существуют методы измерения поглощения излучения?

15. В чем суть атомного-абсорбционного метода Уолша и его отличие от других методов?

16. Что такое оптическая плотность и как она связана с концентрацией атомов?

17. Нарисовать схему для измерений поглощения в методе Уолша?

18. Какие условия должны быть выполнены при реализации метода Уолша?

19. Объяснить назначение отдельных узлов атомно-абсорбционного спектрометра.

20. Какие источники света применяются в атомно-абсорбционном спектрометре?

21. Какие устройства для атомизации проб применяются в атомно-абсорбционном спектрометре? Объяснить принцип их работы.

22. Для чего предназначен спектрометр МГА-915 и каковые его отличительные особенности?

23. Из каких узлов состоит и какую функцию они выполняют?

24. Объяснить принцип работы блока атомизатора спектрометра МГА-915.

25. В чем заключается суть эффекта Зеемана?

26. Как эффект Зеемана используется в схеме измерений спектрометра МГА-915?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Эффект Зеемана заключается в расщеплении энергетических уровней атомов (молекул) при помещении их в магнитном поле. Под действием магнитного поля уровни энергии расщепляются на зеемановские подуровни, поэтому при излучательных переходах электронов между подуровнями основных уровней соответствующего перехода, вместо одной спектральной линии появляется их несколько (компоненты). При этом излучение этих компонент оказывается поляризованным.

Для одиночных спектральных линий в направлении, перпендикулярном направлению напряженности магнитного поля Н, наблюдается зеемановский триплет - несмещенная относительно первичной линии π-компонента, поляризованная в направлении Н, и две симметричные относительно нее δ-компоненты, поляризованные перпендикулярно Н (простой, или нормальный, Зеемана эффект, рис. П1).

  Если поглощающие атомы поместить в магнитное поле, то из-за эффекта Зеемана они будут поглощать излучение определенной поляризации. Так, например, излучение частоты υ_о (рис. П1) будет хорошо поглощаться если ее поляризовать в направлении напряженности магнитного поля Н (как для π-компоненты). В этом случае поглощение будет осуществляться за счет перехода электрона между уровнями, которые ответственны за излуч ение π-компоненты.

Если поляризовать падающее излучение перпендикулярно Н (а значит перпендикулярно поляризации π-компоненты), то оно поглощаться данными атомами не будет.

На этом принципе работает схема отделения полезного сигнала от влияния нежелательного поглощения излучения другими частицами, присутствующими в измерительном объеме (аэрозоли, молекулы и атомы неопределяемых веществ).

Так в спектрометре МГА-915 источник света излучает спектральную линию, частота которой υ_о совпадает с частотой π-компоненты линии атомов (υ_о - как на рис. 1П) , находящихся в измерительном объеме (ячейке, кювете) спектрометра. Перед входом в измерительную ячейку излучение периодически поляризуется то вдоль направления поляризации π-компоненты (тогда определяемые атомы поглощают излучение), то поперек (излучение определяемыми атомами не поглощается).

Поглощение же излучения посторонними частицами не зависит от направления поляризации излучения (т. е. одинаково). Таким образом, измерив поглощение проходящего через измерительный объем излучения при различных его поляризациях (продольная и поперечная) и взяв их разность найдем поглощение, обусловленное поглощением только определяемых атомов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

28