Абсорбционная спектроскопия
-
Абсорбционная спектроскопия
- Измеряет поглощение электромагнитного излучения образцом
- Интенсивность поглощения зависит от частоты
- Используется в аналитической химии и других областях
-
Спектр поглощения
- Определяется атомным и молекулярным составом материала
- Линии поглощения возникают при квантово-механических изменениях
- Ширина и форма линий зависят от прибора и окружения
-
Теория
- Линии поглощения классифицируются по характеру изменений
- Энергия определяет частоту линии, но может быть сдвинута
- Ширина линий зависит от прибора и среды
-
Отношение к спектру пропускания
- Спектры поглощения и пропускания эквивалентны
- Спектр пропускания имеет максимальную интенсивность на слабых длинах волн
-
Связь со спектром излучения
- Эмиссия позволяет определять линии поглощения по спектру излучения
- Спектр излучения имеет иную картину интенсивности
-
Связь со спектрами рассеяния и отражения
- Спектр поглощения влияет на спектры рассеяния и отражения
- Спектр поглощения может быть получен из спектра рассеяния
-
Приложения
- Используется в химическом анализе для идентификации и количественной оценки веществ
- Применяется в дистанционном зондировании для измерения в опасных средах
- Дифференциальная оптическая абсорбционная спектроскопия используется для наземных, бортовых и спутниковых измерений
-
Астрономическая спектроскопия
- Важный вид дистанционного спектрального зондирования
- Измерения проводятся с помощью электромагнитного излучения
- Включает спектры поглощения и излучения
-
Абсорбционная спектроскопия
- Важна для понимания межзвездных облаков и экзопланет
- Используется для определения состава атмосферы, температуры, давления и массы планет
-
Атомная и молекулярная физика
- Теоретические модели связывают спектры поглощения с физическими свойствами
- Измерения спектра поглощения используются для определения других свойств
- Пример: микроволновая спектроскопия для определения длины и углов соединения
-
Экспериментальные методы
- Базовый подход: генерирование излучения, измерение эталонного спектра, повторное измерение спектра образца
- Комбинация эталонного и образца спектров дает спектр поглощения
- Источники излучения: широкий спектр, узкий спектр с настраиваемой длиной волны
- Детекторы: чувствительны к широкому спектральному диапазону
- Спектрограф и интерферометрия для определения длины волны
- Оптика и кюветы: прецизионные кварцевые кюветы, материалы с малым поглощением
-
Конкретные подходы
- Полостная кольцевая спектроскопия (CRDS)
- Лазерная абсорбционная спектрометрия (LAS)
- Мессбауэровская спектроскопия
- Фотоакустическая спектроскопия
- Фотоэмиссионная спектроскопия
- Фототермическая оптическая микроскопия
- Фототермическая спектроскопия
- Спектроскопия коэффициента отражения
- Инфракрасная спектроскопия отражения-поглощения (RAIR)
- Спектроскопия полного поглощения (TAS)
- Абсорбционная спектроскопия перестраиваемого диодного лазера (TDLAS)
- Тонкая структура поглощения рентгеновских лучей (XAFS)
- Структура, поглощающая рентгеновские лучи вблизи краев (XANES)