заказать звонок +7 (916) 970-24-87

Спектроскопия

         Каждый атом и молекула имеют свое уникальное строение, которому соответствует свой уникальный спектр. 


Структура спектра атома, молекулы или образованной ими макросистемы определяется энергетическим уровнем этих элементов. Согласно законам квантовой механики, каждый энергетический уровень соответствует своему определенному квантовому состоянию. Ядра и электроны  в таком состоянии совершают характерные периодические движения, для которых энергия, орбитальный момент количества движения и другие физические величины строго определены и квантованы, т.е. принимают лишь разрешенные дискретные значения, соответствующие целым и полуцелым значениям квантовых чисел. 
Если известны силы, связывающие электроны и ядра в единую систему, то по законам квантовой механики можно рассчитать ее уровни энергии и квантовые числа, а также предсказать интенсивности и длину волны спектральных линий. С другой стороны, анализируя спектр конкретной системы, можно определить энергии и квантовые числа состояний, а также сделать выводы относительно действующих внутри этой системы сил. 
Таким образом, спектроскопия является основным источником сведений о квантово-механических величинах, а также о строении атомов и молекул

 

Методы спектрального анализа

 

 

Спектральное разложение света осуществляется тремя методами: дисперсией за счет преломления в призмах, дифракцией на периодических решетках и с использованием интерференции. 

Призмы для ИК-области изготавливаются из различных неорганических кристаллов, для видимого и УФ-излучения – из стекла и кварца соответственно. 

В большинстве современных приборов вместо призм применяются дифракционные решетки с большим числом тесно расположенных штрихов. Спектрометры с дифракционными решетками позволяют производить измерения во всем оптическом диапазоне. Разложение света на спектральные составляющие в них более равномерное, чем в призменных спектрометрах. 


Штрихи решетки часто наносятся непосредственно на фокусирующие зеркала, что позволяет обойтись без линз. В настоящее время применяются голографические дифракционные решетки, обеспечивающие более высокое разрешение, чем решетки обычного типа. 


В интерференционных спектрометрах луч света разделяется на два луча, которые следуют разными путями, а затем, снова соединяясь, дают интерференционную картину. Интерферометры обеспечивают самое высокое разрешение и применяются для исследования тонкой и сверхтонкой структуры спектров, а также для измерения относительных длин волн. Интерферометр Фабри – Перо используется как эталон для измерения длин волн в спектрометрах.

 
В последнее время вместо традиционных призменных и дифракционных приборов в инфракрасной области применяются фурье спектрометры. Фурье спектрометр представляет собой двухлучевой интерферометр с переменной длиной одного плеча. В результате интерференции двух лучей возникает модулированный сигнал, фурье-образ которого дает спектр. Фурье-спектрометры отличаются от обычных большей светосилой и высоким разрешением. К тому же они позволяют использовать современные компьютерные методы сбора и обработки данных. 


 
гидра магазин тор