Лабораторная работа № 18

Тема: «ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОСКОПА. НАБЛЮДЕНИЕ СПЕКТРА ПОГЛОЩЕНИЯ ОКСИГЕМОГЛОБИНА»

МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ. Будущему врачу необходимо ознакомиться со спектральными методами исследования, т.к. они является быстрыми и чувствительными, используются в медицине, в частности, в судебной медицине для качественного анализа биологических соединений.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Спектроскоп; лампа накаливания; пробирка с кровью (оксигемоглобин); штатив; проволока с кусочком ваты; колбочка со спиртом; соль поваренная (хлористый натрий); спички.

План изучения темы

1. Определение дисперсии света.

2. Ход лучей в спектроскопе.

3. Типы и виды спектров.

4. Правило Кирхгофа.

5. Особенности излучения и поглощения энергии атомами.

6. Понятие спектрометрии и спектроскопии.

7. Применение спектрометрии и спектроскопии в медицине.

Краткая теория

Дисперсией световых волн называется явление, обусловленное зависимостью показателя преломления от длины волны.

Для многих прозрачных веществ показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны, т.е. фиолетовые лучи преломляются сильнее красных, что соответствует нормальной дисперсии.

Распределение какого-либо излучения по длинам волн называется спектром этого излучения. Спектры, получаемые от светящихся тел, называются спектрами испускания. Спектры испускания бывают трех видов: сплошные, линейчатые и полосатые. Сплошной спектр, в котором спектральные линии непрерывно переходят одна в другую, дают накаленные твердые, жидкие тела и газы при большом давлении. Атомы нагретых разряженных газов или паров дают линейчатый спектр, состоящий из отдельных цветных линий. Каждый химический элемент имеет характерный для него линейчатый спектр.

Полосатый (молекулярный спектр), состоящий из большого числа отдельных линий, сливающихся в полосы, дают светящиеся газы и пары.

Прозрачные вещества поглощают часть падающего на них излучения, поэтому в спектре, полученном после прохождения белого света через вещество, часть цветов исчезает, появляются тонкие линии или полосы.

Спектры, образованные совокупностью темных линий на фоне сплошного спектра раскаленных твердых, жидких или газообразных сред большой плотности, называются спектром поглощения. Согласно закону Кирхгофа, атомы или молекулы данного вещества поглощают свет тех же длин волн, которые они испускают в возбужденном состоянии.

Излучаемая атомами или молекулами энергия формирует спектр испускания, а поглощаемая - спектр поглощения. Интенсивность спектральных линий определяется числом одинаковых переходов электронов с одного уровня на другой, происходящих в секунду, и поэтому зависит от количества излучаемых (поглощающих) атомов и вероятности соответствующего перехода. Структура уровней и, следовательно, спектров зависит не только от строения одиночного атома или молекулы, но и от внешних причин.

Спектры являются источником различной информации. Метод качественного и количественного анализа вещества по его спектру называется спектральным анализом. По наличию в спектре определенных спектральных линий можно обнаружить малые количества химических элементов (до 10^-8 г), чего нельзя сделать химическими методами.