Техники за експериментален анализ - Взаимодействието между електромагнитното излъчване и материята
1. Поглъщане на светлина
Когато атоми, молекули или йони абсорбират енергията на фотоните и разликата между тяхната основна енергия и енергията на възбудено състояние удовлетворява Δ E=mv, те ще преминат от основно състояние към възбудено състояние и този процес се нарича абсорбция. Изследването на абсорбционните спектри може да определи състава, съдържанието и структурата на пробата. Аналитичният метод, създаден въз основа на абсорбционната спектроскопия, се нарича абсорбционна спектроскопия.
2. Излъчване на светлина
Когато дадено вещество абсорбира енергия и премине от основно състояние към възбудено състояние, възбуденото състояние е нестабилно и ще премине обратно към основното състояние след приблизително 10-8 секунди. В този момент, ако енергията се освободи под формата на светлина, този процес се нарича излъчване.
3. Разсейване на светлината
Когато светлината преминава през среда, възниква явлението излъчване. Когато размерът на средните частици (като в емулсии, суспензии, колоидни разтвори) е подобен на дължината на вълната на светлината, интензитетът на излъчената светлина се увеличава, което може да се види и с невъоръжено око като ефекта на Тиндал. Интензитетът на разсеяната светлина е обратно пропорционален на квадрата на дължината на падащата светлина и може да се използва за изследване на размера и морфологията на полимерни молекули и колоидни частици. Когато молекулите на средата са по-малки от дължината на вълната на светлината, възниква емисия Rayleigh M9. Това разсейване се причинява от еластични сблъсъци между фотони и молекулярни молекули. По време на сблъсък няма обмен на енергия, променя се само посоката на движение на фотона, така че честотата на разсеяната светлина остава непроменена, а интензитетът на разсеяната светлина е обратно пропорционален на четвъртата степен на дължината на вълната на падащата светлина. Когато фотоните се сблъскват нееластично със средни молекули, те не само променят посоката си на движение, но и обменят енергия, което води до промяна в честотата на разсеяната светлина. Това явление на разсейване се нарича раманово разсейване.
4. Отражение и пречупване
Когато светлината се облъчва от среда (1) към интерфейса на друга среда (2), част от светлината променя посоката на интерфейса и се връща към интерфейса (1), което се нарича отражение на светлината. Друга част от светлината променя посоката си и навлиза в средата (2) под ъгъл r (ъгъл на пречупване), което се нарича пречупване на светлината.
5. Намеса
При определени условия светлинните вълни ще взаимодействат една с друга. Когато се наслагват, те ще произведат съставна вълна, чийто интензитет зависи от фазата на всяка вълна. Когато фазовата разлика между двете вълни е 180 градуса, възниква максималната разрушителна интерференция. Когато двете вълни са във фаза, се получава максималната конструктивна интерференция. Чрез явлението интерференция могат да се получат ярки и тъмни ивици. Ако две вълни се укрепват взаимно, ще се появят ярки ивици. Ако те взаимно се компенсират, ще се появят тъмни ивици
6. Дифракция
Феноменът на светлинните вълни, които се отклоняват от правата си линия, когато преминават през препятствия или тесни процепи, се нарича дифракционен феномен. Това е резултат от намеса.
