, (21.6)
где D – оптическая плотность.
Связь между светопропусканием и оптической плотностью устанавливается с помощью формул (21.5) и (21.б)
(21.7)
Светопропускание раствора τ можно выразить из закона Бугера:
(21.8)
Отсюда определяется коэффициент поглощения α :
. (21.9)
После соответствующих преобразований с учетом формул (21.5) и (21.6) зависимость между коэффициентом поглощения a и оптической плотностью раствора D определяется следующим образом
(21.10)
Поглощение света имеет резонансный характер с максимальным значением в области частот, близких к собственной частоте колебаний осциллятора ω0 (рис. 21.1).
Рис. 21.1.
Резонансный вид кривой поглощения определяется структурой атомов и диапазоном частот электромагнитной волны, проходящей через вещество.
На рис. 21.1 показана кривая поглощения α=f(ω) для вещества, в котором диполи имеют одну собственную частоту колебания (АВ – ширина полосы поглощения, определяемая на уровне половины максимального поглощения).
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Фотометр фотоэлектрический КФК-3 предназначен для измерения коэффициентов пропускания и оптической плотности прозрачных жидкостных растворов и твердых образцов. Он также используется для измерения скорости изменения оптической плотности вещества и определения концентрации вещества в растворе.
Принцип действия фотометра основан на сравнении светового потока Ф0 , прошедшего через растворитель, по отношению к которому проводится измерение, и светового потока Ф, прошедшего через исследуемый раствор. Световые потоки Ф0 и Ф фотоприемником преобразуются в электрические сигналы U0, U и Uт(Uт – сигнал при неосвещенном приемнике), которые обрабатываются микро-ЭВМ фотометра и представляются на цифровом табло в виде коэффициентов пропускания, оптической плотности, скорости изменения оптической плотности, концентрации.
Коэффициент пропускания τ исследуемого раствора определяется как отношение электрических сигналов U – Uт прошедшего к U0 – Uтпадающего света
(21.11)
Оптическая плотность определяется следующим образом:
(21.12)
Скорость изменения оптической плотности равна
(21.13)
где D2 – D1 – разность значений оптических плотностей за временной интервал t в минутах. Например, t принимает значения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 мин.
Концентрация C=DF, где F – коэффициент факторизации, который определяется экспериментально из графика и вводится цифровой клавиатурой в пределах от 0,001 до 9999.
Фотометр КФК-3 (рис. 21.2) состоитиз корпуса 1, фотометрического блока 2, блока питания 3, кюветного отделения 4, микропроцессорной системы 5, монохроматора 6. Кюветное отделение закрывается съемной крышкой.
Рис. 21.2.
На боковой станине фотометра расположена ось резистора "УСТ.0" и тумблер "сеть" 8.
В фотометрический блок входят: осветитель, монохроматор, кюветное отделение, кюветодержатель, фотометрическое устройство.
Монохроматор 6 служит для получения излучения заданного спектрального состава и состоит из корпуса, узла входной щели, сферического зеркала, дифракционной решетки, узла выходной щели и синусного механизма, находящегося внутри корпуса.
Ручка 7 служит для поворота дифракционной решетки через синусный механизм и установки длины волныв нм.
В фотометрическое устройство входят фотодиод и усилитель постоянного тока.
В кюветодержатель устанавливают кюветы с растворителем и исследуемым раствором и помещают их в кюветное отделение, при этом две маленькие пружины кюветодержателя должны находиться с передней стороны. Ввод в световой поток кювет осуществляется поворотом рукоятки 8 до упора влево или вправо. При установке рукоятки до упора влево в световой пучок вводится кювета с растворителем.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.