37. Поглощение света. Закон Бугера-Ламберга-Бера. Спектры поглощения. Концентрационная колориметрия.

Поглощением света - ослабление интенсивности света при прохождении ч\з любое вещ-во вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии.

Если выбрать небольшой слой вещества толщиной dx, то ослабление интенсивности dI света этим слоем при поглощении будет тем больше, чем больше толщина слоя и интенсивность света, падающего на этот слой: dI= - kIdx, к- натуральный показатель поглощения, означающий, что интенсивность света при прохождении ч\з в-во уменьшается.

ЗаконнБургера-Ламберта-Бера:

l=I_Oe^-XCL ,где х- молярный показатель поглощения. Обычно х относят к какой-либо длине волны и называю монохроматическим молярным показателем поглощения (x_λ)

На основе закона разработан ряд фотометрических методов по определению концентрации вещества в окрашенном растворе - концентрационная колориметрия. В этих методах измеряются световые потоки прошедшие ч\з раствор, коэффициент пропускания или оптическая плотность.

Зависимость k_λ=f_1(λ) и x_λ=f_2(λ) - спектры поглощения в-ва.

Спектры поглощения дают информацию о составе вещества и строении оптически энергетических уровней атомов и молекул.

38. Рассеяние света мутными средами. Молекулярное рассеяние. Закон Рэлея. Нефелометрия.

Рассеянием света – явление ослабления в среде излучения за счет его отклонения во все стороны от первоначального направления. Необходимое условие для возникновения рассеяния света - наличие оптических неоднородностей, т. е. областей с иным, чем основная среда, показателем преломления.

Рассеянию и дифракции света присущи некоторые общие черты, оба явления зависят от соотношения преграды или неоднородности и длины волны. Отличие между этими явлениями заключается в том, что дифракция обусловливается интерференцией вторичных волн, а рассеяние — сложением (а не интерференцией!) излучений, возникающих при вынужденных колебаниях электронов в неоднородностях под воздействием света.

Различают два основных вида таких неоднородностей:

1) мелкие инородные частицы в однородном прозрачном веществе. Такие среды являются мутными: дым (твердые частицыв газе), туман (капельки жидкости в газе), взвеси, эмульсии и т. п. Рассеяние в мутных средах называют явлением Тиндаля;

2) оптические неоднородности, возникающие в чистом веществе из-за статистического отклонения молекул от равномерного распределения (флуктуации плотности). Рассеяние света на неоднородностях этого типа называют молекулярным; например, рассеяние света в атмосфере. Закон рассеяния: I=I_Oe^-ϻL ;

где m — показатель рассеяния (натуральный).

Рэлей установил, что при рассеянии в мутной среде на неоднородностях, приблизительно меньших 0,2К, а также при молекулярном рассеянии интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны (закон Рэлея):

I~l/λ^4

Это означает, что из белого света веществом, например в точке, будут преимущественно рассеиваться голубые и фиолетовые лучи, а красные— проходить в направлении падающего света. Направление рассеянного света, степень его поляризации, спектральный состав и т. д. приносят информацию о параметрах, характеризующих межмолекулярное взаимодействие, размерах макромолекул в растворах, частиц в коллоидных растворах, эмульсиях, аэрозолях :и т.д. Методы измерения рассеянного света с целью получения такого рода сведений называют нефелометрией, а соответствующие приборы — нефелометрами.