Задачи к теме 3

Задача 9 (п.11). Доказать аддитивность оптических плотностей сред.

Задача 10 (п.11). Вычислить величину затухания оптического сигнала в дБ по мощности и по амплитуде, а также оптическую плотность среды, если при исследованиях методом концентрационной колориметрии в среду вводится оптическая мощность 3 Вт, а на выходе наблюдается её ослабление до 30 мВт.

Задача 11. Вывести формулу (12.1).

Задача 12. Вывести формулу (13.1)

Задача 13. Вывести формулу (14.3).

Задача 14 (п.14). Оптическая плотность смеси двух веществ на длинах волн λ₁ и λ₂ соответственно составляет значения D_λ1 и D_λ2. Найти концентрации каждого из двух веществ(c₁ и c₂), если известны показатели молярного поглощения каждого из веществ ε₁ и ε₂ , для обоих длин волн.

Задача 15 (п.14). Составить исходную систему уравнений для оксигемометрических исследований, рассматривая спектральные значения оптической плотности раствора. Принять следующие спектральные значения параметров:

λ₁ : для обоих компонент значения удельных показателей поглощения одинаковы: ε’_λ1≡ ε₁,

λ₂: для гемоглобина: ε’^Г_λ2≡ε^(Г), для оксигемоглобина: ε’º_λ2≡ε^(О) .

Решить эту систему относительно концентраций гемоглобина С^(Г) и оксигемоглобина С^(О).

Задача 16 (п.17). Определить концентрацию рассеивающих диэлектрических частиц размером 200 нм, если величина рассеянного на расстоянии 1 км потока составляет 1% от поступающего потока.

Задача 17 (п.19). Определить средний размер рассеивающих частиц, если при растворении вещества массой М и плотности ρ в объеме V₁, количество обнаруженных в этом объеме частиц Z.

Решение. Объем дисперсной фазы V_взв= m /ρ, средний объем одной частицы V_ч= V_взв/ N = m / (ρ N).

Тема 3 Спектральные методы научных исследований

20 Цели, задачи, классификация методов и областей спектрального анализа

Спектроскопия – метод исследования спектра поглощения, излучения и рассеяния излучения объектами с целью определения параметров этих объектов.

Спектры рассматриваются как результат квантовых переходов носителей заряда между энергетическими уровнями. Порции (кванты) энергии, поглощённой либо излучённой при энергетических переходах, связаны с чистотой фотонов соотношением Эйнштейна - Планка:

∆Е=h ν. (20.1)

где h = 6,6 10^-34 Дж с.

Распространены следующие методы спектральных исследований:

1. Эмиссионный.

2. Абсорбционный.

3. Люминесцентный.

4. Комбинационное рассеяние.

5. Спектры отражения.

Комбинационное рассеяние – рассеяние с изменением длины волны излучения.

Области спектроскопии:

• Радиочастотное излучение - ЯМР и ЭПР.

• Оптическое излучение - атомные и молекулярные уровни и энергетические зоны регулярных структур.

• Рентгеновское - глубокие энергетические уровни в атомах.

Области спектроскопии показаны на диаграмме рисунка. Там же отражены объекты, создающие излучения соответствующего спектрального диапазона.

λ= с/ ν