Интенсивность света, прошедшего через вещество, пропорциональна интенсивности падающего светового потока и не зависит от его первоначального значения.

С – молярная концентрация; χ- молярный показатель поглощения среды; I-интенсивность света, прошедшего через раствор; I0-интенсивность падающего света.

При прохождении света через слой вещества интенсивность уменьшается по логарифмическому законув зависимости от пройденного пути вследствие взаимодействия э/м поля с атомами и молекулами вещества.

Оптическая плотность Коэффициент пропускания

Спектр поглощения – это совокупность длин волн, поглощаемых каким-либо веществом; это графики зависимости оптической плотности от длины волны.

Концентрационная колориметрия- это физический метод определения концентрации вещества в окрашенном растворе по его спектру поглощения.

Колориметр – прибор для сравнения интенсивности окраски исследуемого раствора с растворителем. Используют для измерения концентрации вещества в окрашенном растворе. Принцип действия основан на законе Бугера-Ламберта-Бера.

Вопрос 36 Тепловое излучение тел. Характеристики и законы теплового излучения тел. Спектр излучения черного тела.

1) Тепловое излучение-это электромагнитное (э/м) излучение, которое испускают все ! тела, температура которых выше абсолютного нуля за счет своей внутренней энергии.

Характеристики теплового излучения.

1. Поток излучения Ф – это средняя мощность излучения.

Поток излучения –это энергия всех длин волн, излучаемых за 1 с

[Вт]

2. Энергетическая светимость R - поток излучения, испускаемый 1м² поверхности тела.

Или: это энергия всех длин волн, излучаемых за 1 с с 1 м2.

Спектральная плотность энергетической светимости

r_λ - это отношение энергетической светимости узкого участка спектра dR_λ к ширине этого участка dλ.

r_λ - это энергия излучения с 1м² в 1 с в интервале от λ до λ+Δλ.

r_λ показывает, какую долю тепловое излучение данной λ составляет от общего теплового излучения источника.

Спектральная плотность энергетической светимости черного тела

Спектр излучения – это зависимость спектральной плотности энергетической светимости от длины волны: r_λ = f(λ). Спектр излучения сплошной.

r_λ зависит от λ, Т, химического состава тел.

4. Коэффициент поглощения равен отношению потока излучения поглощенного телом к падающему потоку. Он зависит от λ

Монохроматический коэффициент поглощения

0 ≤ ≤ 1

зависит от λ, Т, химического состава тел.

Спектр излучения черного тела

Черное тело – это тело, которое полностью поглощает весь падающий на него поток излучения.

Модель черного тела – это непрозрачный сосуд с небольшим отверстием, стенки которого имеют одинаковую температуру.

Свойства черного тела

1.Коэффициент поглощения черного тела равен 1 .

2. Коэффициент поглощения черного тела не зависит от длины волны излучения λ.

3.Спектр излучения черного тела сплошной.

4. Черное тело – самый совершенный излучатель

Законы теплового излучения

Для всех тел:Закон Кирхгофа.

Для черного тела:Формула Планка, Закон Стефана – Больцмана, Закон Вина.

Закон Кирхгофа

При одинаковой температуре отношение спектральной плотности энергетической светимости тел к монохроматическому коэффициенту поглощения для всех тел одинаково и равно спектральной плотности энергетической светимости черного тела при той же температуре.

Или

Выводы:

1. , так как

2.Если то

3. Тело, которое лучше поглощает, должно интенсивнее и излучать.

4. Самый совершенный излучатель – черное тело.

Формула Планка

Установила в явном ! виде вид функции в зависимости от λ и Т. Гипотеза Планка: энергия испускается порциями = квантами, то есть дискретно.

-спектральная плотность энергетической светимости черного тела

k – постоянная Больцмана; С - скорость света в вакууме; h – постоянная Планка; λ - длина волны

Т – термодинамическая температура

Закон Стефана – Больцмана

Постоянная Стефана -Больцмана

Энергетическая светимость черного! тела прямо пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры.

3) Закон Вина

Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела , обратно пропорциональна его термодинамической температуре.

Постоянная Вина

Вопрос 37 Физические основы тепловидения.

Тепловидение- диагностический метод, основанный на регистрации температуры поверхности тела за счет улавливания инфракрасного излучения.

При этом регистрируются различия! теплового излучения здоровых и больных органов, обусловленных небольшим отличием их температур.

В основе термографии закон Стефана – Больцмана:

Даже небольшое изменение температуры тела на 1% вызывает значительное в 4 раза изменение энергетической светимости, то есть на 4%.

При этом получается видимое ! изображение тел по их тепловому (ИК-невидимомому) излучению.

Основные методы в тепловидении:

- Бесконтактные: Термограф и Тепловизор

- Контактные

На небольшой участок поверхности тела помещается специальная жидкокристаллическая пленка.

Жидкие кристаллы обладают свойством оптической анизотропии и меняют цвет в зависимости от температуры.

Термограф –это прибор, в котором тепловое изображение объекта непосредственно ! без преобразования в электрический сигнал, записывается на какой – либо носитель, чаще всего бумагу, покрытую тонким слоем вещества, меняющего свои оптические свойства под воздействием теплового излучения (жидкокристаллические индикаторы).

Тепловизор – это прибор для улавливания и регистрации излучения тела человека на экране. Этот измерительный прибор позволяет увидеть ! невидимое: ИК излучение любых объектов.

В медицине: Диагностика сосудистых заболеваний, Функциональная диагностика, Выявление в организме областей с аномальной температурой, в которых что-то происходит не так.

Вопрос 38 Электронные энергетические уровни атомов и молекул. Люминесценция. Закон Стокса для фотолюминесценции. Спектры люминесценции.

1) Электронные энергетические уровни атомов и молекул

Атомы и молекулы могут находиться в стационарных состояниях, когда они не излучают и не поглощают энергию. Энергетические состояния изображаются в виде уровней.

Самый нижний основной

Состояние атома меняется, если есть переход электронов

Энергия фотона

h – постоянная Планка

ν - частота излучения

Система уровней энергии молекулы характеризуется совокупностями далеко отстоящих друг от друга электронных уровней и , расположенных значительно ближе друг к другу колебательных уровней и еще более близких вращательных уровней.

Люминесценция.

L -я - это излучение света телами,

избыточное ! над тепловым излучением

при той же температуре, возбужденное ! внешними источниками энергии и продолжающееся в течение времени, значительно превышающего период световых колебаний.

Люминесцируют возбужденные молекулы, и в зависимости от вида возбуждения различают:

ИоноL-я – вызванная ионами;

КатодоL-я – вызванная электронами;

рентгеноL-я – рентгеновским и γ - излучением

ФотоL-я – под воздействием фотонов;

ТрибоL-я – вызывается трением

ЭлектроL-я – вызывается электрическим полем;

Радио L-я возникает при возбуждении атомов продуктами радиоактивного распада;

Хемилюминесценция– излучение сопровождающее экзотермические химические реакции

соноL- я – под действием УЗ;

Фотолюминесценция возникает при возбуждении атомов светом (УФ и коротковолновая часть видимого света)

Флуоресценция– это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона между синглетными уровнями (спин электрона не меняется). Ее характеризует кратковременное ″послесвечение″ .

Фосфоресценция – это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона из триплетного состояния в синглетное (спин электрона меняется). Это запрещенный по спину излучательный переход. Ее характеризует длительное ″послесвечение″

3) *Закон Стокса для фотолюминесценции

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: