Тема 1. Основы спектрофотометрии
1. Энергетический уровень – это некоторое определенное значение количества энергии, которым обладает ядра атома.
Квантовые переходы – скачкообразные переходы квантовой системы (атома, молекулы, атомного ядра, твёрдого тела) из одного состояния в другое. При переходе с более высокого уровня энергии Ek на более низкий Ei система отдаёт энергию Ek — Ei, при обратном переходе — получает её.
Закон сохранения энергии при таком переходе.
Ek - Ei = hn
При поглощении энергии света атомами и молекулами тканей происходит ее превращение в другие виды энергии.
Излучение происходит при переходе с более высокого уровня на более низкий.
Совокупность энергетических уровней в атоме составляет его энергетический спектр.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ - спектры поглощения, испускания или рассеяния, возникающие при квантовых переходах молекул из одного энергетич. состояния в другое.
АТОМНЫЕ СПЕКТРЫ, оптич. спектры, получающиеся при испускании или поглощении электромагн. излучения свободными или слабо связанными атомами (напр., в газах или парах).
2 Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество. В результате поглощения интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается.
Закон БУГЕРА - ЛАМБЕРТА - БЕРА
ЗАКОН - определяет ослабление пучка монохроматич. света при его распространении через поглощающую среду, в частном случае - через раствор поглощающего вещества в непоглощающем растворителе. Пучок монохроматич. света интенсивностью 
, пройдя через слой поглощающего вещества толщиной l, выходит ослабленным до интенсивности I, определяемой выражением:
|
|
где 
-показатель поглощения - коэф., характеризующий свойства вещества; 
зависит от длины волны 
поглощаемого света, и эта зависимость наз. спектром поглощения вещества.
Б--Л--Б. з. экспериментально установлен в 1729 П. Бугером (P. Bouguer), в 1760 теоретически выведен И. Г. Ламбертом (J. H. Lambert) при очень простых предположениях: при прохождении любого слоя вещества относит. изменение интенсивности монохроматич. света dI/I зависит только от показателя поглощения 
и толщины слоя l, т. е. 
.
для бесцветных растворов
I=I0=e-re
Для окрашенных солей
I=I0=e-ce
Показатель поглощения — величина, обратная расстоянию, на котором поток монохроматического излучения, образующего параллельный пучок, уменьшается в результате поглощения в среде в некоторое заранее оговоренное число раз. Зависит от вида растворенного вещества, длины волны света и не зависит от концентрации раствора.
3Пусть на поверхность прозрачной однородной среды толщиной Х направлен нормально параллельный пучок света с интенсивностью I0 . В результате поглощения, интенсивность вышедшего пучка уменьшается до I. Все происходит по закону Бугера-Ламберта-Бера
4 Оптическая плотность - мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как фотография, металлы и т. д.) 
Спектр поглощения зависимость показателя поглощения вещества от (или длины волны частоты, волнового числа, энергии кванта и т. п.) излучения. Он связан с энергетическими переходами в веществе. Для различных веществ спектры поглощения различны.
|
|
Cпектрофотомерия (абсорбционная) физико-химический метод исследования растворов и твердых веществ, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой (200-400 нм), видимой (400-760 нм) и инфракрасной (>760 нм) областях спектра.
5. Люминесценция – это излучение без нагревания.
Виды:
1. катодолюминесценция
2. биолюминесценция
3. электролюминесценция
4. фотолюминесценция
Правило Стокса утверждает, что длина волны фотолюминесценции больше, чем длина волны возбуждающего света 
Использование:
А) Проверка качества и сортировка пищевых продуктов
Б) Люминесцентный качественный и количественный анализ
6. Лазерное излучение – вынужденное (посредством лазера) испускание атомами вещества порций-квантов электромагнитного излучения.
Особенности лазерного излучения:
1 Высокая степень монохроматичности
2 Высокая интенсивность
3 Высокая мощность
4 Когерентное излучение