Уикипедия

Спектроскопия: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
+изт;допълв на опред
преработка по изт, уточнения.
Ред 1:
'''Спектроскопията''', също и '''спектрален анализ''', е метод за изследване на [[вещество]]то, при който на [[анализ]] се подлагат лъчи, звуци или частици, изпуснати, погълнати, отразени или взаимодействували по друг начин с изследвания обект. Спектроскопските методи намират широко приложение във [[физикохимия]]та и [[аналитична химия|аналитичната химия]] за идентифициране на веществата чрез [[оптичен спектър|спектър]]а, който изпускат или поглъщат. Съвременната дефиниция е разширена и обхваща и изучаването на взаимодействията между частици като [[електрон]]и, [[протон]]и и [[йон]]и, както и други частици като функция на [[енергия]]та на сблъскване. Спектралният анализ е много важен за развитието на фундаменталните физически теории, например [[квантовата механика]], [[Специалната теория на относителността|специалната]] и [[общата теория на относителността]] и [[квантова електродинамика|квантовата електродинамика]]. Спектроскопията на сблъсъци между частици с високи енергии е ключова за разбирането за [[електромагнитно взаимодействие|електромагнитното взаимодействие]] и за ядрените сили ([[Силно ядрено взаимодействие|силно]] и [[слабо ядрено взаимодействие]])<ref name="EB">{{Цитат уеб | заглавие = Spectroscopy {{!}} Definition, Types, & Facts | автор = | труд = Encyclopedia Britannica | дата = | достъп_дата = 2 декември 2021 | уеб_адрес = https://www.britannica.com/science/spectroscopy | език = en | цитат = }}</ref>.
 
Методите на спектроскопията намират приложение на практика в почти всички области на науката и техниката. Например [[Магнитно-резонансна томография|магнитно-резонансната томография]] е основана на физичното явление [[ядрен магнитен резонанс]], което се наблюдава при [[Радиовълни|радиочестотна]] спектроскопия в [[магнитно поле]]. [[Микровълни|Микровълнова]] спектроскопия е използвана за откриване на [[реликтово излъчване|реликтовото излъчване]], остатък от [[Теория на Големия взрив|Големия взрив]]. В [[ускорител на частици|ускорителите на частици]] със спектроскопски техники се изследва вътрешната структура на [[протон]]а и [[неутрон]]а. Чрез оптична, радио- и рентгенова спектроскопия се изучава съставът на далечни звезди, на отделни молекули в галактиките и дори първичното разпределение на химичните елементи преди образуването на първите звезди. Оптичната спектроскопия се прилага рутинно за определяне на химичния състав на веществото и физическата структура<ref name="EB"/>.
== Характеристика ==
Със спектралните методи става изучаването на близкия порядък в структурата на веществата, като координационно число, симетрия на молекулите, дефекти в кристалната решетка, присъствие на примеси и т.н. Известни са различни спектрални методи за изследване, но в основата на всичките е един и същи принцип: при дадени условия атомите, молекулите и йоните са способни да поглъщат или да отделят определен вид енергия. Обикновено това е електромагнитно излъчване. При това веществата преминават от едно енергетично състояние в друго. Енергетичната промяна е свързана с честотата на електромагнитното излъчване с уравнението: <math>E = h{\nu}</math>. Спектрите представляват зависимост на интензитета на поглъщане или излъчване (на ординатната ос) от енергията (на абсцисната ос). Вместо енергия често се използва дължината на вълната на лъчението <math>{\lambda}</math>, честотата <math>{\nu}</math> или вълновото число <math>\tilde{\nu}</math>,които величини са свързани с простите съотношения <math>\tilde{\nu} \;=\; \frac{1}{\lambda}</math>, <math>{\nu} \;=\; \frac{c}{\lambda}</math>; <math>{\nu} \;=\; c\tilde{\nu}</math>, където c е скоростта на светлината във вакуум.<ref>{{cite book|last=Киркова|first=Елена|title=''Обща Химия''|publisher=[[Университетско издателство „Св. Климент Охридски“|Унив. изд. „Св. Климент Охридски“]]|date=2001|location=[[София]]|page=436}}</ref>▼
 
== Видове спектроскопия ==
Спектроскопските методи могат да се класифицират според обекта на изследване и според типа на излъчването[[лъчение]]то, което се регистрира или изчислява по време на процеса на измерване.
 
* Според обекта на изследване съществуват следните видове спектроскопия: [[атомна спектроскопия]], [[молекулна спектроскопия]], [[мас-спектроскопия]], [[ядрена спектроскопия]] и др.
 
* Според типа на излъчванетолъчението, което се подлага на анализ, съществуват следните видове: [[оптичнаелектромагнитна спектроскопия]], (тя се дели на свой ред според [[фотоелектроннадължина на вълната|дължината на вълната]] на спектроскопия с [[микровълни]], с [[Мьосбауерова спектроскопиярадиовълни]], [[Масспектрометрия|масспектроскопияинфрачервена спектроскопия]], спектроскопия с използване на [[микровълниоптична спектроскопия]], [[радиовълниултравиолетови лъчи]], [[рентгенови лъчи]], [[електронгама-лъчи]]и), а също така и с не-електромагнитно излъчване като [[звукови вълни]], [[електрон]]и, [[йон]]и и др.
 
*== [[Оптична спектроскопия]] и изследване на веществата ==▼
▲СъсОптичната спектралнитеспектроскопия методиизследва стававзаимодействието изучаванетомежду на[[светлина]]та близкияи порядък[[вещество|веществата]]. вИсторически структурататя нае веществатавъзникнала, катокогато координационноза число,изследване симетрияна структурата на молекулите,веществото дефектие вбила кристалнатаизползвана решеткасветлина от [[видим спектър|видимия спектър]], присъствиено навпоследствие примесизапочват да се прилагат и ултравиолетовият и инфрачервения диапазони от [[електромагнитен спектър|електромагнитния спектър]] (т.не. от около 180 нанометра до 100 микрометра). Известни са различни спектрални методи за изследване, но в основата на всичкитевсички е един и същи принцип: при дадени условия атомите, молекулите и йоните са способни да поглъщат или да отделят определен вид енергия. Обикновено това е [[електромагнитно излъчване]]. При това веществата преминават от едно енергетично състояние в друго. Енергетичната промяна е свързана с честотата на електромагнитното излъчване с уравнението: <math>E = h{\nu}</math>. Спектрите представляват зависимост на интензитета на поглъщане или излъчване (на ординатната ос) от енергията (на абсцисната ос). Вместо енергия често се използва дължината на вълната на лъчението <math>{\lambda}</math>, честотата <math>{\nu}</math> или вълновото число <math>\tilde{\nu}</math>,които величини са свързани с простите съотношения <math>\tilde{\nu} \;=\; \frac{1}{\lambda}</math>, <math>{\nu} \;=\; \frac{c}{\lambda}</math>; <math>{\nu} \;=\; c\tilde{\nu}</math>, където c е скоростта на светлината във вакуум.<ref>{{cite book|last=Киркова|first=Елена|title=''Обща Химия''|publisher=[[Университетско издателство „Св. Климент Охридски“|Унив. изд. „Св. Климент Охридски“]]|date=2001|location=[[София]]|page=436}}</ref>
 
С този метод е получена значителна информация за строежа на веществата на атомно и молекулно ниво, защото повечето от структурно организираната материя (над атомно ниво) взаимодействува [[резонанс]]но с електромагнитното поле именно в оптическия диапазон честоти. Затова именно този вид спектроскопия днес широко се прилага за получаване на информация за веществото. Взаимодействието на лъчението с веществото се определя от неговите оптични свойства ([[диелектрична проницаемост]], коефициент на поглъщане, коефициент на отражение, коефициент на пречупване, излъчвателна способност, луминесценция, разсейване и др.)
 
Със същите методи се изучава и близкият порядък в структурата на веществата, като [[координационно число]], симетрия на молекулите, дефекти в кристалната решетка, присъствие на примеси и т.н.
 
=== Качествен спектрален анализ ===
ВсекиВ химическиосновата на качествения спектрален анализ е откритието на [[Густав Кирхоф]] от 1859 г., че всеки [[химичен елемент]] има свой характерен спектър на излъчване, затова по линейния спектър на парите на някакво вещество може да се установи какви химически елементи влизат в състава му. Такъв метод за определяне на химичния състав на веществото се нарича качествен спектрален анализ.
 
=== Количествен спектрален анализ ===
В днешно време са разработени и широко се използват методите на количествения спектрален анализ, позволяващ по интензивността[[Интензитет на светлината|интензитета]] на светене на спектралните линии на химичния елемент да се определи неговото процентно съдържание в изследвания образец.
 
== Вижте също ==
▲* [[Оптична спектроскопия]]
* [[Рентгенова спектроскопия]]
* [[Масспектрометрия]]
 
== Източници ==
Line 28 ⟶ 29:
* „Неорганична химия“, Добри Лазаров
 
 
{{мъниче|физикохимияфизика|химия}}
 
[[Категория:Спектроскопия| ]]
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/Спектроскопия“.