Золотая педагогика

Классификация методов спектроскопии

Основные этапы развития спектроскопии – открытие и исследование в началеXIX в. линий поглощения в солнечном спектре, установление связи спектров испускания и поглощения и возникновения на её основе спектрального анализа. С его помощью впервые удалось определить состав астрономических объектов – Солнца, звёзд, туманностей. Во второй половинеXIX – началеXX вв. спектроскопия продолжала развиваться как эмпирическая наука, был накоплен огромный экспериментальный материал, установлены закономерности в расположении спектральных линий и полос. В 1913 Нильс Бор объяснил эти закономерности на основе квантовой теории, согласно которой спектры электромагнитного излучения возникают при квантовых переходах между уровнями энергии атомных систем в соответствии с постулатами Бора. В дальнейшем спектроскопия сыграла большую роль в создании квантовой механики и квантовой электродинамики, которые, в свою очередь, стали теоретической базой современной спектроскопии.

Спектроскопия делится на области по различным признакам.

По диапазонам длин электромагнитных волн в спектроскопии выделяют:

· радиоспектроскопию, охватывающую область радиоволн;

· субмиллиметровую спектроскопию;

· микроволновую спектроскопию;

· оптическая спектроскопия;

· спектроскопия видимого излучения и ультрафиолетовая спектроскопия;

· рентгеновскую спектроскопию и гамма-спектроскопию.

По характеру взаимодействия излучения с веществом спектроскопию подразделяют на линейную и нелинейную спектроскопию, которая возникла благодаря применению лазеров для возбужденияспектров. Применение перестраиваемых лазеров на растворах красителей и полупроводниковых диодных лазеров, а также использование электронных цифровых методов регистрации спектров позволили достичь очень высокого спектрального разрешения и высокой точности спектральных измерений.

Спектроскопию разделяют также по методам возбуждения и наблюдения спектров.

· акустооптическая спектроскопия,

· когерентная спектроскопия,

· спектроскопия насыщения,

· спектроскопия гетеродинирования,

· модуляционная спектроскопия,

· многофотонная спектроскопия,

· фемто- и пикосекундная спектроскопия, спектроскопия фононного эха,

· квантовых биений и др. методы лазерной спектроскопии.

Существенное развитие получила фурье-спектроскопия с использованием фурье-спектрометров высокого разрешения.

Экспериментальное исследование спектров производят с помощью спектральных приборов – монохроматоров, спектрометров, спектрографов, спектрофотометров и спектроанализаторов.

Специфика каждой из этих областей спектроскопии основана на особенностях электромагнитных волн соответствующего диапазона и методах получения и исследования спектров. В радиоспектроскопии применяются радиотехнические методы. В рентгеновской спектроскопии – рентгеновские методы получения и исследования спектров. В гамма-спектроскопии – экспериментальные методы ядерной физики, а в оптической спектроскопии – оптические методы в сочетании с методами современной радиоэлектроники. Часто под термином «спектроскопия» понимают лишь оптическую спектроскопию.

В соответствии с различием конкретных экспериментальных методов выделяют специальные разделы спектроскопии – интерференционную, основанную на применении интерферометров, вакуумную спектроскопию, лазерную спектроскопию. Одним из разделов ультрафиолетовой спектроскопии и рентгеновской спектроскопии является фотоэлектронная спектроскопия.

По типам исследуемых объектов спектроскопию разделяют на атомную, изучающую атомные спектры, молекулярную, исследующую молекулярные спектры, и вещества в конденсированном состоянии. В соответствии с видами движения в молекуле молекулярную спектроскопию делят на электронную, колебательную и вращательную. Аналогично различают электронную и колебательную спектроскопию кристаллов. В спектроскопии атомов, молекул и кристаллов применяют методы оптической, рентгеновской и радиоспектроскопии.

К спектроскопии в широком смысле относят также ядерную спектроскопию, в которую включают альфа-, бета- и гамма-спектроскопию, а также спектроскопию нейтронов, нейтрино и др. элементарных частиц. Распределение атомных частиц по массам и энергиям изучает масс-спектроскопия, интенсивности звука по его частоте – акустическая спектроскопия, электронов по энергиям – фотоэлектронная спектроскопия, рентгеноэлектронная спектроскопия, времяпролетная спектроскопия, мёссбауэровская спектроскопия и т.д.

Еще по теме:

Форма работы классного руководителя
Формы работы классного руководителя определяются, исходя из педагогической ситуации, сложившейся в школе и в данном классе, традиционного опыта воспитания; степень педагогического воздействия - уровнем развития личностей обучающихся, сформированностью классного коллектива как группы, в которой прои ...

Категории

© 2018 Copyright www.sotbay.ru