Razmišljanje spektroskopija

spektroskopija koja proučava obrasce elektromagnetskih refleksija. zračenje od propadanja. okruženja. Leži na temelju metoda ispitivanja c-e iz reflektirajućih spektara.

Postoje vanjski spektri. i int. odraz. Prvo je, pak, podijeljena je u refleksije spektra reflektirajući kada se incident i odražava zrake leže u istoj ravnini s normalno da reflektirajućeg-STI zavoje, a kut refleksije jednak je kut upadanja, a spektar je difuzna refleksija u kojoj se ogledaju zrake raspršene u različitim smjerovima. Karakter vanjskog. odraz zračenja određuje se hitnošću između valne duljine incidentnog zračenja i dimenzija nepravilnosti reflektirajuće regije. Ako nepravilnosti, veličina za ryh manje od l, tu je zrcalna slika, u drugim slučajevima, difuzna refleksija (difuzno zračenje). Praktično odraz zračenja ima mješoviti karakter; pod posebno odabranim uvjetima, prevladava doprinos jedne ili druge vrste refleksije. Razmišljanje ogleda dobiva se upotrebom glatke ravne površine, posebno u proučavanju mol. strukture slojeva nanesenih na razgradnju. supstrat, u proučavanju prianjanje pojave adsorpcije, elektrokataliza, ingibirova korozije-tion, a pri određivanju Opt. konstanta (na primjer, pravi i imaginarni dijelovi indeksa loma).U drugom slučaju izmjerena je refleksija. Sposobnost otoci R (v) = I 0 / I n , gdje 0 sam n je intenzitet reflektiranog i događaja zračenje za spektar s brojem vala l (v = 1 / l). U ovom slučaju svjetlost mora biti; biti paralelna i pasti na ravnu poliranu površinu uzorka. Ako je kut incidencije 0, onda je omjer između indeksa odraza

i složenog indeksa loma

određen Fresnelovom formulom:

gdje je f (v) faza razlika između reflektiranih i incidentnih greda;

n = (v) W ik (v), i-imaginarne jedinica, n (v) je uobičajeni indeks loma, k (v) -m. zove. apsorpcijski indeks. Kada se ova jednadžba pomnoži kompleksnim konjugatom, dobivamo izraz za reflektor. sposobnost:

Iz gore navedenih jednadžbi možemo pronaći izraze za n (v) i k (v).

Razlika f (v) izravno je iz eksperimenta. podaci se ne mogu odrediti. Za to izračunavaju se brojni tepisi. transformacije.

Postavljanjem vrijednosti R, k, n i

možete odrediti dielektrik. propusnost anizotropnih medija

, što, u slučaju izmjeničnih elektromagneta. polja je kompleksna veličina:

i povezana je s kompleksnim indeksom loma

omjerom

Tangenta dielektričnog kuta. gubitak tgd je jednak omjeru e : / e '. T. arr. , pronaći sve ove optike. dovoljno je izmjeriti spektre refleksije i odrediti vrijednost R (v); svi se izračuni vrše pomoću računala.

Poznavanje optičkog. konstanta u-u, moguće je u spektru refleksije razlikovati pomicanje i iskrivljenje oblika spektralnih vrpci i promjenu njihove intenziteta uzrokovane ne-optičkim valovima. učinke i promjene u strukturi reflektirajućeg polja ili kemikalije. p-ma. Tako, na primjer. , U studiji refleksije spektra filma od polimetilmetakrilata, u supstratu od zlata, lanac je odgovarao istezanje vibracija C = O, se pomiče u visoke frekvencije području (oko 10 cm ' 1 ), i ima asimetričan oblik.Takvi poremećaji povećavaju se s povećanjem debljine sloja i smanjenjem složenog indeksa loma materijala supstrata. Iskrivljenost pojasa također snažno utječe kut incidencije zračenja i polarizacija incidentne zrake. Za procjenu iskrivljenja u reflektirajućim spektrima, stvarni ili imaginarni dio složenog indeksa loma supstrata igra odlučujuću ulogu, ovisno o optičkim svojstvima supstrata. u potonjem. Kada koristimo polarizirano zračenje možemo definirati prostore. orijentaciju molekula koje tvore film na reflektirajuću podlogu, te prirodu njihove interakcije. s podlogom. Međutim, potrebno je pažljivo uzeti u obzir ulogu optike. učinke u izobličenju reflektirajućih spektara. Spektri dobiveni reflektirajućim refleksijama predstavljaju superpoziciju spektra refleksije i prijenosa. Obično, najbolji rezultati dobivaju se pod kutom učestalosti zračenja od cca. 45 ° i debljinom premaza od pribl. 0, 01 mm. Za male debljine filma (

0, 01 mm) i kut 90 ° incidencije, refleksijski spektri nisu m. Rezultirajući stacionirani val elektrificiran je. polje ima čvor na polju reflektirajuće, a molekule vode ne mogu komunicirati. s zračenjem. Broj reflektirane energije pri promatranoj pojavi zrake m. je mnogo veća, a penetracija zračenja bit će dublja, tj. istražit će se veća debljina uzorka.

Obično s ext. refleksija, incidentna zraka prodire u uzorak na dubinu od 10-20 μm. Koristeći IR Fourier spektrofotometre m. slojevi od 5 do 500 μm debljine s površinom uzorka za ispitivanje do 1 mm

2 proučavani su u trajanju od 2 do 30 minuta. U slučaju metala. intenzitet spektra refleksije m. je poboljšana upotrebom zračenja polariziranih u ravnini paralelnoj s metalnom površinom. Spektar od difuzne refleksije je obično nizak intenzitet, tj. U. Je li moguće prikupiti i poslati na spektralne instrumenta je samo vrlo mali dio raspršenog (reflektiranog) svjetlosti. Stoga, u ovom slučaju potrebno je primijeniti Fourierovu transformaciju IR spektrofotometra koji ima veliki omjer signala i otvora: (. Oko 10

5 ) buke. Spektri dobiveni difuznim refleksijama često se pokazuju sličnima spektru prijenosa. Ispitani uzorci m. masivne krutine, prašci (ponekad sadrži raspad punila -, KBr, KCl CSI prozirna u test dijelu spektra) vlakana (platno, filc) i stanične (na primjer, pomoćna sredstva, elektroda raspad ..), pjene, suspenzije i aerosoli , pražnjenje praznine s elektroničkim osigurača za analizu mogućih onečišćenja i slično. d. Prije ispitivanja krute uzorak uglavnom tarene s papirom na bazi silicijevog karbida fino mljevenje, spektar-cerned ili nije vidljiva u spektru ispitivanog uzorka, ili m. b. se oduzima od dobivenog spektra i koristi se kao usporedbeni spektar. Na primjer, reflektirajući spektri u difuznom raspršenju mogu se promatrati iz dovoljno malih brojeva u-va. od mrlja na krom-tisak. ploča. Metoda se također koristi za određivanje dielektričnog. sv-u uzorcima. Interni refleksijski spektri promatraju se kada je ispitivani uzorak u dodiru s prizmom optički manje gustog materijala; zračenje prolazi najprije kroz prizmu i njegove granice s uzorkom pod kutom većim od kritične (m. e. kut upadanja u rum lom svjetlosti u uzorku prestane) i potom prodire u uzorku (do dubine od 1-2 mikrona), naznačen time, da gubi dio svoje energije i odražava se. Tako se dobivaju spektri poremećenog ukupnog unutarnjeg refleksije.Budući da materijal prizme koristi transparentno u boji. područja spektra materijala; posebno, kvarc, okside cinka i magnezija, safir, silicij, kalcijev fluorid, sulfid, arsena, germanija, Ge

35 Se 50 Kao 15 mjesto Nida arsen i cink, natrij, kalij i srebro kloridi, kalij i srebro bromidi, kadmijski tellurid, dijamant. U tumačenju FTIR spektara treba imati u vidu da je intenzitet bendova povećala s povećanjem valne duljine, što je uzrokovano dubljim prodorom duže valne duljine uzorak zračenja. Pored toga, iskrivljavanje oblika traka i njihov pomak m. su zbog disperzije indeksa loma. Često se često koristi tehnika dobivanja spektara višekratno prekršenih ukupnih unutarnjih refleksija (MNPVO), a može biti i broj refleksija. 25 i više. Duljina prizme u dodiru s ispitnim uzorkom može doseći više od 500 mm s debljinom do 2 mm. Kut incidencije zračenja na kristalu može se mijenjati, a broj refleksija i sukladno tome se mijenja. intenzitet spektra MNPV varira. Korištenjem prizmu napravljen od materijala (npr., Njemačka) s visokim indeksom loma s malim brojem razmišljanja može dobiti dobar raspon ATR još od gume s visokim sadržajem čađe. Što je veći indeks loma materijala prizme, niža je dubina prodiranja zračenja u uzorak.

Metoda MNPVO je osobito korisna za kvalitete. analiza i uspješno primijeniti na istraživanje namakanje stey-krutine i tekućine, uzorci vodene p-jarak (gore! 25 ul), a viskoznu ljepljive u-, paste, oblozi, površinske premaze-stey polimera usp. , laminirana plastika, vlaknasti i pjenasti materijali, dekomponiraju. oborina i mulja, i tako dalje.Kvaliteta dobivenih MNPVO spektara jako ovisi o kontaktu između kristala. prizmu i uzorak. Zbog mekoće ili lomljivosti materijala prizme koji se koriste u ovoj metodi, čvrsti uzorci koji se ispituju moraju imati glatku, ravnu površinu i ne smiju biti pretjerano krute ili grube.

Spektar odraz je studirao, obično u optičkom (infracrvene, ultraljubičastom i vidljivom) područje koristeći jedan spektrofotometar (vidi.

Spektrosrotometriya ) opremljen spec. uređaji. U proučavanju zrcalne refleksije obično se koristi sustav zrcala, koji odbacuje zračenje, usmjerava ga na objekt koji se razmatra i vraća reflektiranu zračnost natrag na spektralni instrument. Isti prefiks se koristi za promatranje IRR spektara, ali s razlikom da je u ovom slučaju zračenje usmjereno na prizmu u kontaktu s uzorkom koji se istražuje. Za proučavanje spektara difuzne refleksije obično se koristi tzv šuplje fotometrijsko. sfera, int. čija je površina prekrivena reflektirajućim materijalom koji ne apsorbira u istraživanoj regiji spektra; Za ulazak i izlazak zračenja i postavljanje uzorka u sferu, osigurani su odgovarajući "prozori". str. o. -edinstv. način dobivanja količina. Opt. karakteristike u-u, za koje iz jednog ili drugog razloga (zbog vrlo snažne apsorpcije, nemogućnosti dobivanja tankih slojeva itd.), a ne m. dobiveni su spektri prijenosa. Sve fiz. Zbog karakterističnog reflektirajućeg spektra mogu se promatrati tijela koja se ne emitiraju u vidljivom području spektra. S. o. koristi se za određivanje optičkog. stalni ulaz, za proučavanje tankih filmova, osobito u optici. prom-sti i mikroelektroniku.

Lit.:

Landsberg GS, Optics, 5 izd. , Moskva, 1976; Prishivalko AP, refleksija svjetlosti od apsorbiranih medija, Minsk, 1963; Kharik N., Interna refleksija spektroskopija, Per. s engleskim. , M., 1970; Primijenjena infracrvena spektroskopija, ed. D. Kendall, per. s engleskim. , M., 1970; Rođen M., Wolf E., Principles of Optics, Per. s engleskim. , 2 izd. , Moskva, 1973; Rakov AV, spektrofotometrija poluvodičkih struktura tankog filma, M., 1975. E. G. Teterin.

Kemijska enciklopedija. - M .: Sovjetska enciklopedija. Ed. I. L. Knunyants. 1988.