ВУЗ:
Составители:
3
3
ВВЕДЕНИЕ
Спектроскопические методы исследования нашли широчайшее примене -
ние в физике , химии, биологии, геологии, медицине и многих других разделах
науки и техники . С их помощью изучаются сложные вопросы строения элек-
тронной оболочки атомов и молекул, особенности внутри- и межмолекулярных
взаимодействий, физические процессы, происходящие в источниках света, оп -
ределяется температура плазмы разрядов , молекулярные константы и т.д. Они
являются основными методами при исследовании труднодоступных или весьма
удаленных объектов , например, астрофизических. По своей чувствительности,
точности, скорости и надежности получения результатов спектроскопические
методы не имеют себе равных. Поэтому знакомство с ними необходимо для
студентов любой физической специальности.
Под спектральным анализом понимают физический метод анализа хими-
ческого состава вещества, основанный на исследовании спектров испускания и
поглощения атомов и молекул. В методическом отношении общая задача ана-
лиза обычно делится на две самостоятельные аналитические задачи: качествен-
ный спектральный анализ, имеющий цель выяснить, какие химические элемен-
ты входят в состав исследуемого вещества, и количественный спектральный
анализ, решающий вопрос о количественном содержании отдельных химиче-
ских элементов в веществе исследуемой пробы.
Спектральный анализ, основанный на использовании оптических спек-
тров испускания атомов и ионов, называют эмиссионным атомным спектраль-
ным анализом. Оптические спектры испускания атомов и ионов расположены в
интервале 500– 7500 Å оптического диапазона шкалы электромагнитных волн и
имеют линейчатый характер, т .е . представляют собой совокупность линий оп -
ределенной длины волны и интенсивности.
Возможность решения различных задач спектрального анализа (качест -
венного и количественного ) основана на индивидуальности спектров атомов
химических элементов. Главными проявлениями индивидуальности оптических
спектров испускания атомов и ионов являются : различное число линий в спек-
трах различных элементов (спектр железа содержит более 3000 линий, спектр
углерода – несколько десятков линий и т .д.), различные длины волн этих линий
и различные интенсивности спектральных линий. Индивидуальность оптиче-
ских спектров испускания тесно связана с внутренним строением атомов и ио-
нов и несет информацию о строении их электронных оболочек, а также о ряде
свойств атомных ядер. Оптические спектры излучения и поглощения света
атомами связаны с переходами только внешнего («оптического» ) электрона,
электроны же атомного остатка в переходах не участвуют.
