15.Приборы и экспериментальная техника спектроскопии. Фурье ик спектрометр.
Получение спектра происходит в 2приема: - регистрация интерферограммы; - получение спектра с помощью Фурье-преобразований интерферограммы
Интерферометр Майкельсона:
Поток излучения от источника 1, который модулируется прерывателем 2, делится светоделителем 4 на 2 пучка. Один из них направляется на зеркало 3, которое связано микрометрической передачей с двигателем и может поступательно перемещаться с определенной длинной пробега и возвращается в исходное состояние. Отраженный от зеркала пучок, имеет заданную зеркалом разность хода, интерферирует с пучком, отражаемым от зеркала 5. Излучение фокусируется линзами 6 на приемник излучения 8, проходя через исследуемый образец 7. При движении зеркала 3 и интерференции пучков с изменяющейся разностью хода, происходит сканирование в определенном спектральном диапазоне. Регистрируемая интерферограмма представляет собой зависимость сигнала от разности хода пучков и является функцией энергии источника ИК-излучения, которая изменена поглощением образца. Проводя Фурье-преобразование данного сигнала выводится результируемый спектр поглощения образца.
Преимущества: 1) выигрыш в энергии, т.к.на приемник излучения в любой момент времени попадает излучение всего исследуемого спектрального диапазона; 2) возможность накопления сигнала при многократном сканировании, т.к.быстродействие прибора в 100 раз выше; 3) высокая чувствительность и точность измерения интенсивности; 4) высокое разрешение по волновым числам (до 10-2см-1)
16.Методика подготовки образцов в ик спектроскопии.
Методом ИК- спектроскопии можно исследовать полимерные материалы в виде растворов, таблеток, пленок или паст.
Окошки кювет изготавливают из оптически прозрачных материалов.
Растворители подбирают, соблюдая следующие требования: они должны быть достаточно прозрачными в области поглощения исследуемого полимера, не должны взаимодействовать с исследуемым полимером и с материалом кювет.
Пленки полимеров изготавливают прессованием, получением стружки либо формируют из раствора.
Пасты или суспензии готовят смешением исследуемого вещества с минеральным маслом (чаще вазелиновым).
Таблетки готовят смешиванием тонко измельченного KBr с наибольшим количеством измельченного полимера с последующим вакуумированием системы и прессованием под давлением.
17.Понятие о кр спектроскопии. Эффект комбинационного рассеяния света.
Спектроскопия комбин-го рассеяния основана на неупругом рассеивании фотонов с колеб-ми или вращ-ми уровнями молекул, т.е. рассеяние связано с уровнями энергии. Неупругое рассеивание-значит должна изменяться энергия. По изменении энергии фотона можно судить об изменении энергии молекулы, т.е. переходе её на новый энергетич. уровень. Обычно в КР спектроскопии исп-ся первичное излучение, т.е. упругое, находящ в видимом диапазоне спектра. Эффект неупругого рассеивания оч мала,составляет 1млн часть от падающего излучения. Предположим, что на молекулу или в-во падает излуч-е hʋ.Часть энергии проходит сквозь в-во, часть рассеив-ся упруго,т.е. по всем направлениям без изменения энергии.Часть энергии рассеив-ся неупруго в том случае, если hʋ=0 поглащ-е в в-ве отсутствует. Схематические переходы молекул, находящ. в невозбужд. сост-и V=0 под действием кванта hʋ0 возб-ся в промежуточное (виртуальное) сост-е, откуда может вернуться в исход-е сост-е, испустив квант hʋ0 . Либо может перейти в сост-е V1,испустив квант с энергией h(V0-V1), что приводит к появлению в спектре рассеянного излучения линии с частотами V0- V1, т.е. стоксовые частоты. Если до поглащения фотона молекула находилась в возбужд-м сост-и с энергией уровня V1,то после рассеяния свеат она может перейти как в исход-е, так и в основное сост-е - V0. Тогда энергия рассеянного света возрастает и составл. значение h(V0+V1).Важнейшей хар-ой яв-ся не сами частоты а их сдвиг релеевской частоты стоксовой и антистоксовой, линии располагаются симметрично и образец КР спектр. При этом сдвиг частот имеет значение 10-4000 см-1, т.е. совпадают с частотами молекул наблюдаемыми в ИК спектров поглощении таким образцом частоты рассеивания света яв-ся комбинационными частоты возбуждающего света и колебательных и вращательных частот молекул.