химический каталог




ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, раздел спектроскопии, основанный на оптико-акустич. эффекте. Последний заключается в возникновении акустич. колебаний в образце (или в соприкасающемся с ним газе) при воздействии модулированным на звуковой частоте или импульсным электромагн. излучением в оптический диапазоне длин волн (УФ, видимым или ИК). Акустич. сигнал возникает благодаря преобразованиям части поглощенной энергии электромагн. излучения в тепловую, что приводит к соответствующим изменениям давления в самом образце или (вследствие теплопередачи через его поверхность) в соприкасающемся с ним газе. Прямая регистрация акустич. сигнала осуществляется пьезоэлектрич. датчиком (в случае жидких или твердых образцов) или микрофоном (в случае газов). ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ-а.с. с косвенной регистрацией, т.е. с микрофонной регистрацией акустич. сигнала в газе, соприкасающемся с исследуемым твердым или жидким образцом, часто называют фото-акустич. спектроскопией. Интенсивность регистрируемого сигнала увеличивается с увеличением мощности источника электромагн. излучения и уменьшением частоты модуляции излучения, которая варьирует от десятков до тысяч Гц.

Зависимость интенсивности акустич. сигнала от длины волны электромагн. излучения представляет собой оптико-акустич. спектр. Поскольку акустич. колебания возникают в результате поглощения излучения, то оптико-акустич. спектры схожи с оптическими абсорбционными. О кол-ве определяемого вещества судят по интенсивности акустич. сигнала при характеристич. длине волны; для построения градуировоч-ных графиков используют образцы сравнения.

Косвенный метод регистрации акустич. колебаний, использующийся главным образом для изучения твердых образцов, реализован в пром. приборах. Последние состоят из мощной ксеноновой лампы, модулятора (вращающиеся диски с отверстиями), монохроматора, акустич. ячейки, представляющей собой герметичную полость, наполненную воздухом или др. газом и соединенную "акустич. каналом" с микрофоном, и системы регистрации. Источником излучения могут служить вольфрамогалогенные лампы, глобары (стержни из карбида Si, светящиеся при наложении электрич. напряжения), лазеры, в т.ч. импульсные. В случае ламповых источников часто осуществляют электронную модуляцию электромагн. излучения. При изучении газов и жидкостей используют прямой метод регистрации акустич. колебаний, а в качестве источника излучения-лазер.

ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ-а.с.-неразрушающий метод, позволяющий изучать те же вещества, что и абсорбц. спектроскопия, в любом агрегатном состоянии при температурах от ~ 4 до ~ 1000 К. Для исследования достаточно несколько см3 газа, несколько мкл жидкости или несколько мг твердого вещества. Коэф. поглощения образца (см. Абсорбционная спектроскопия)могут варьировать в широких преде-лах-от 10-7 (в случае газов от 10-10) до 106 см-1. Форма и структура твердых образцов может быть любой; эффекты, связанные с рассеянием света, оказывают незначительной влияние на результаты измерений. Так как изменение частоты модуляции приводит к изменению глубины, на которой возникают акустич. сигналы, метод позволяет проводить послойный анализ твердых образцов и обнаруживать включения с разрешением по глубине от десятых долей мкм до десятых долей мм. ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ-а.с. характеризуется низкими пределами обнаружения веществ-до сотых долей части на млрд. в газах, ~10-1г/мл в жидкостях и ~ 10-5 % по массе в твердых телах.

ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ-а.с. применяют для аналит. контроля газов (NH3, CO, СО2, HF, пары воды и др.), высокочувствительный анализа жидкостей (в частности, растворов органическое соединение, комплексов металлов) и твердых веществ (например, руд). Оптико-акустич. детекторы используют главным образом в бумажной и тонкослойной хроматогра-фии, где они позволяют определять вещества непосредственно на хроматограммах. ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ-а. с. дает возможность получать оптический характеристики светорассеивающих образцов (полупроводники, биологическое объекты, полимеры и др.), измерять коэффициент поглощения, квантовые выходы люминесценции, теплопроводность различные веществ, обнаруживать фазовые переходы в твердых телах, исследовать химический процессы на поверхности твердого тела, изучать фотохимический реакции и т.д. Лазерная оптико-акус-тич. микроскопия позволяет проводить локальный анализ твердых образцов с продольным разрешением 0,5-3 мкм и поперечным разрешением 1-5 мкм.

Оптико-акустич. эффект открыт А. Беллом в 1880.

Литература: Жаров В. П., Летохов В. С., Лазерная оптикоакустическая спектроскопия, М., 1984; Алимарин И. П., Дурнев В.Ф., Рунов В. К., "Ж. аналит. химии", 1987, т. 42, № 1, с. 5-28; Rosencwaig A., Photoacoustics and photoacoustic spectroscopy, N.Y.-[a.o.], 1980. В. К. Рунов.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
теплицы меленки
Установка маяка Starline M15
купить ножи золинген в москве
кукрыниксы пермь 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)