Презентация на тему Оптические методы анализа. Введение. Рефрактометрический анализ

характеристика и классификация оптических методов.
Дуальная природа света и

его взаимодействие с веществом.
Рефрактометрический метод анализа.

в основу исследования безотносительного к конкретному объекту и исследуемому

веществу.

обнаруживать или определять данным методом по данной методике.

методики обнаруживать или определять нужные компоненты без помех со

стороны других компонентов, присутствующих в пробе.

проведения исследований определенного объекта.

полученных в определенных условиях, к друг другу)

вещества (испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление, дифракция, интерференция, поляризация света), проявляющихся

при его взаимодействии с электромагнитным излучением.

явление вращения веществом плоскости поляризации светового потока);
Рефрактометрические (в основе

лежит явление преломление светового потока);
Нефелометрические (в основе лежит явление рассеяния светового потока);
Спектральные (в основе лежат явления, связанные с поглощением или излучением квантов).


.

как электромагнитная волна (изучает волновая оптика), скорость распространения в вакууме которой постоянна,

либо как поток фотонов — частиц, обладающих определённой энергией, импульсом, собственным моментом импульса и нулевой массой (нулевой массой покоя) (изучает геометрическая оптика) .
Свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Испускание кванта света происходит в результате перехода электрона из возбужденного состояния в основное.
Электромагнитная волна, испускаемая в результате этого перехода, является поперечной, то есть вектора Е (электрического поля) и Н  (магнитного поля) взаимно перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения.

световой вектор Е, вектор напряженности электрического поля.

волной за время одного полного колебания. Длину волны обычно

выражают в нанометрах или в микрометрах ;
частота ν - число раз в секунду, когда электромагнитное поле достигает своего максимального значения. Для измерения частоты используют герц;
волновое число ν - число длин волн, укладывающихся в единицу длины: ν = 1/λ. Волновое число измеряют в обратных сантиметрах .

длины волн которых лежат в интервале 10-4 – 10-9

м.

РИ (рентгеновское излучение);
УФ (ультрафиолетовое излучение);
В (видимый свет);
ИК (инфракрасное излучение).

характеризуется энергией квантов электромагнитного излучения. В системе СИ энергию

измеряют в джоулях.
Связь между волновой и корпускулярной природой света описывается уравнением Планка

и греческого metréō – мерю, измеряю) – это раздел

прикладной оптики, в котором рассматриваются методы измерения показателя преломления света (n) при переходе из одной фазы в другую, или, иными словами, показатель преломления n – это отношение скоростей света в граничащих средах.

предмет, находящийся в воде, кажется расположенным выше, чем он

есть на самом деле. Луч АБ, выходя из воды, отклоняется от перпендикуляра ДБ. Если человек хочет попасть в рыбу, находящуюся под водой, он должен прицелиться не в рыбу, а ниже нее (рис. ниже).

распространяется свет. Экспериментально установлено, что в вакууме и в

однородной (газовой, жидкой или твёрдой) прозрачной среде (например, в воздухе при постоянном давлении, в воде или стекле) свет распространяется прямолинейно, и луч представляет собой прямую линию, началом которой является источник света.

свет. Экспериментально установлено, что в вакууме и в однородной

(газовой, жидкой или твёрдой) прозрачной среде (например, в воздухе при постоянном давлении, в воде или стекле) свет распространяется прямолинейно, и луч представляет собой прямую линию, началом которой является источник света.

которого можно пренебречь. Физически любой источник света обладает определёнными

размерами, однако, если сравнить эти размеры с теми расстояниями, на которые распространяется действие света, то условно (без существенной погрешности) источник света принимают за точку.
От светящейся точки света расходится во все стороны в виде пучка бесконечное число лучей, заполняющих всё окружающее пространство. Такой пучок называется неограниченным. Однако, если на пути такого пучка поместить диафрагму – непрозрачный экран с отверстием, то за диафрагмой свет будет распространяться уже как ограниченный пучок.

д.) волнами встречающихся на пути препятствий называется дифракцией света

и обусловлено его волновой природой. По этой причине нельзя выделить отдельный луч и в действительности существуют только пучки лучей.

пучка, распространяющегося в прозрачной однородной среде (например, в воздухе),

встречается другая прозрачная однородная среда (например, стекло), то на границе раздела сред пучок света разделяется на два луча, из которых один луч входит в новую среду, изменяя своё направление (преломляется), а другой, отражаясь от поверхности раздела и изменяя своё направление, продолжает распространяться в первой среде. Луч при распространении в однородных средах, изменяя свою однонаправленность, сохраняет прямолинейность распространения и до, и после границы раздела

скорость распространения луча в среде 2

из одной среды в другую характеризуется относительным показателем преломления

среды 2 по отношению к среде 1, равным

n21=v1/v2,
Где v1 , v2 - скорости распространения световой волны в средах 1 и 2 соответственно.

(среда 1 вакуум) показатель преломления среды 2 называется абсолютным

(это показатель преломления этой среды, измеренный относительно вакуума):
n2=с/v2,
С- скорость света в вакууме.

измерении показателей преломления жидких и твердых тел обычно определяются

их относительные показатели преломления по отношению к воздуху. Для получения абсолютных показателей необходимо:
nвещества=nвоздуха*n,
nвоздуха=1,00027,
а для газов – относительно вакуума

изменяться и угол преломления луча ϒ, но при этом

всегда будет сохраняться неизменным отношение синуса угла падения луча к синусу угла преломления.
Каждое индивидуальное химическое соединение имеет при постоянных условиях измерения строго определенное значение показателя преломления, величина которого обусловлена строением этого вещества и его специфическим взаимодействием с ЭМИ.

лучи находятся в одной плоскости с нормалью к поверхности

раздела, но расположены на противоположных сторонах от неё;
− отношение синуса угла падения луча к синусу угла преломления для двух соприкасающихся однородных сред постоянно и не зависит от угла падения;
− падающий и преломленный лучи взаимно обратимы, т.е., если луч, входя из одной среды в другую.

рис.) в менее плотную (воздух) луч удалится от нормали
На

свойствах света изменять свое направление при переходе из одной среды в другую построен ряд оптических приборов, в том числе и ружейный оптический прицел.

выше), луч света АБ, входя в стекло, преломляется и

приближается к перпендикуляру ДБ. Направление луча в стекле будет БВ. Выходя из стекла, луч света отклонится от перпендикуляра на ту же величину, на какую он отклонился, входя в стекло, но в противоположную сторону и таким образом примет свое прежнее направление ВГ. Если стороны стекла не параллельны, как это бывает в призме, то луч света, входя в стекло и выходя из него, отклонится оба раза в одну и ту же сторону и изменит свое направление, приблизившись к основанию призмы (рис. ниже). И чем больше преломляющий угол призмы, тем больше отклонится проходящий через нее луч.

луча углы падения равны углам отражения, показатель преломления в

одной и той же среде разный для каждой длины волны λ. Поэтому, если на поверхность раздела сред будет падать не монохроматический, а "белый" свет, то после преломления отдельные его составляющие будут отклоняться по-разному и иметь разные углы преломления при одном и том же угле падения. Наибольшее отклонение происходит у самых коротковолновых (фиолетовых) лучей, а наименьшее – у самых длинноволновых (красных) лучей, т. е. "белый" свет, переходя в более плотную прозрачную однородную среду, рассеивается или диспергирует.

излучения различных длин волн в прозрачной однородной среде. Мерой

дисперсии света служит разность между значениями показателя преломления, измеренным при различных длинах волн

его определения дополняется латинской буковой n с подстрочным и

надстрочным индексами. Верхний индекс показывает температуру (в 0С), а нижний индекс – линии или длину волны (в нм), при которых производилось измерение. Обычно n определяют при указанных в табл. 1 длинах волн.

часто используется показатель n∞, значение которого определяют экстраполяцией зависимости

n = f(λ) до бесконечно больших длин волн.