БАЯЖУУЛАГЧ АШИГЛАХ ӨНГӨТ УУСИС
ФОТОЦАХИЛГААН КАЛОРИМЕТР KFK–2
Ажлын зорилго: бодисоор дамжин өнгөрөх үед гэрлийн унтрах үзэгдэл, бодисын фотометрийн шинж чанарыг судлах, KFK-2 концентрацийн фотоэлектрик калориметрийн төхөөрөмж, түүнтэй ажиллах аргыг судлах, тодорхойлох оптик нягтралмөн KFK-2 ашиглан өнгөт уусмалын концентраци.
Төхөөрөмж ба дагалдах хэрэгсэл: фотоэлектрик концентрацийн калориметр KFK - 2, туршилтын уусмал, стандарт концентрацийн уусмалын багц.
Үйл ажиллагааны онол
Хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйс дээр гэрэл тусах үед гэрэл хэсэгчлэн ойж, эхний бодисоос хоёр дахь бодис руу хэсэгчлэн нэвтэрдэг. Хөнгөн цахилгаан соронзон долгион нь хүргэдэг хэлбэлзлийн хөдөлгөөнБодисын чөлөөт электронууд ба атомын гаднах бүрхүүл дээр байрладаг холбогдсон электронууд (оптик электронууд) нь ослын давтамжтай хоёрдогч долгион үүсгэдэг. цахилгаан соронзон долгион. Хоёрдогч долгион нь туссан долгион ба бодис руу нэвтэрч буй долгион үүсгэдэг.
-тэй бодисуудад өндөр нягтралтай чөлөөт электронууд(металл) хоёрдогч долгион нь хүчтэй ойсон долгион үүсгэдэг бөгөөд түүний эрч хүч нь ирж буй долгионы эрчмийн 95% -д хүрч чаддаг. Металл руу нэвтэрч буй гэрлийн энергийн ижил хэсэг нь түүнд хүчтэй шингээлтийг мэдэрдэг бөгөөд гэрлийн долгионы энерги дулаан болж хувирдаг. Тиймээс металууд нь тэдний дээр унах гэрлийг хүчтэй тусгадаг бөгөөд бараг тунгалаг бус байдаг.
Хагас дамжуулагчийн хувьд чөлөөт электронуудын нягт нь металаас бага байдаг бөгөөд тэдгээр нь харагдах гэрлийг сайн шингээдэггүй бөгөөд хэт улаан туяаны бүсэд ерөнхийдөө тунгалаг байдаг. Диэлектрик нь гэрлийг сонгомол шингээж авдаг бөгөөд зөвхөн спектрийн тодорхой хэсгүүдэд тунгалаг байдаг.
IN ерөнхий тохиолдолбодис дээр гэрэл тусах үед туссан гэрлийн урсгал Ф 0-ийг гэрлийн урсгалын нийлбэрээр илэрхийлж болно.
Хаана Ф r- тусгасан, Ф а- шингэсэн, Ф т– бодисоор дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгал.
Гэрлийн бодистой харилцан үйлчлэх үзэгдлийг тусгал, шингээлт, дамжуулах коэффициент гэж нэрлэгддэг хэмжээсгүй хэмжигдэхүүнээр тодорхойлдог. Ижил бодисын хувьд
r+a +т = 1. (2)
Учир нь тунгалаг биетүүд т= 0; төгс цагаан биеийн хувьд r = 1; үнэмлэхүй хар биетүүдийн хувьд а = 1.
Хэмжээ 
бодисын оптик нягт гэж нэрлэдэг.
Магадлал r, a, tБодисын фотометрийн шинж чанарыг тодорхойлох ба фотометрийн аргаар тодорхойлно.
Фотометрийн шинжилгээний аргыг мал эмнэлэг, мал судлал, хөрс судлал, материалын технологи зэрэгт өргөн ашигладаг. Бараг шингэдэггүй уусгагчид ууссан бодисыг судлахдаа фотометрийн аргууд нь гэрлийн шингээлтийг хэмжих, уусмалын шингээлт ба концентрацийн хоорондын хамаарал дээр суурилдаг. Ил тод орчинг шингээх (шингээх - шингээх) шинжилгээнд зориулагдсан багаж хэрэгслийг спектрофотометр ба фотокалориметр гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийн дотор фотоэлелүүдийг ашиглан судалж буй уусмалын өнгийг стандарттай харьцуулдаг.
Өнгөт уусмалаар гэрлийн шингээлт ба бодисын концентрацийн хоорондын хамаарал нь Бугер-Ламберт-Беэрийн нэгдсэн хуульд захирагдана.
, (3)
Хаана I 0 – уусмал дээрх гэрлийн урсгалын эрчим; I- уусмалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгалын эрч хүч; в- уусмал дахь өнгөт бодисын концентраци; л- уусмал дахь шингээх давхаргын зузаан; к- шингээлтийн коэффициент, энэ нь ууссан бодис, уусгагчийн шинж чанар, температур, гэрлийн долгионы уртаас хамаарна.
Хэрэв -таймоль/л-ээр илэрхийлсэн ба л- тэгвэл сантиметрээр кмолийн шингээлтийн коэффициент болж e l гэж тэмдэглэсэн тул:
. (4)
(4)-ийн логарифмуудыг авснаар бид дараахь зүйлийг авна.
Зүүн талилэрхийлэл (5) нь уусмалын оптик нягт юм. Оптик нягтын тухай ойлголтыг харгалзан Bouger-Lambert-Beer хууль дараах хэлбэртэй байна.
өөрөөр хэлбэл тодорхой нөхцөлд уусмалын оптик нягт нь уусмал дахь өнгөт бодисын концентраци болон шингээгч давхаргын зузаантай шууд пропорциональ байна.
Практикт хосолсон шингээлтийн хуулиас хазайх тохиолдол ажиглагдаж байна. Энэ нь уусмал дахь зарим өнгөт нэгдлүүд диссоциаци, уусмал, гидролиз, полимержих, уусмалын бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцан үйлчлэх үйл явцын улмаас өөрчлөгддөгтэй холбоотой юм.
Хараат графикийн төрөл D = f(c)Зурагт үзүүлэв. 1.
Өнгөт нэгдлүүд нь сонгомол гэрэл шингээх чадвартай, i.e. Өнгөт уусмалын оптик нягт нь туссан гэрлийн янз бүрийн урттай долгионы хувьд өөр өөр байдаг. Уусмалын концентрацийг тодорхойлохын тулд оптик нягтын хэмжилтийг хамгийн их шингээлтийн бүсэд, өөрөөр хэлбэл долгионы уртад гүйцэтгэдэг.
Ойролцоох гэрэл лхамгийн их.
Уусмалын концентрацийг фотометрийн аргаар тодорхойлохын тулд эхлээд тохируулгын график байгуулна D = f(c). Үүнийг хийхийн тулд хэд хэдэн стандарт шийдлүүдийг бэлтгэ. Дараа нь тэдгээрийн оптик нягтын утгыг хэмжиж, хамаарлын графикийг зурна
D = f(c). Үүнийг бүтээхийн тулд та 5-8 оноотой байх ёстой.
Судалж буй уусмалын оптик нягтыг туршилтаар тодорхойлсны дараа тохируулгын графикийн ординатын тэнхлэг дээрх утгыг ол. D = f(c), дараа нь харгалзах концентрацийн утгыг х тэнхлэгт тооцно -тай X.
Энэхүү ажилд ашигласан фотоэлектрик концентрацийн калориметр KFK-2 нь гэрлийн шүүлтүүрээр ялгардаг 315-980 нм долгионы урттай тус тусын хэсгүүдэд гэрлийн урсгалын харьцааг хэмжих зориулалттай бөгөөд гэрлийн дамжуулалт ба оптик нягтыг тодорхойлох боломжийг олгодог. шингэн уусмал ба хатуу бодис, түүнчлэн шалгалт тохируулгын график байгуулах замаар уусмал дахь бодисын концентраци D = f(c).
KFK-2 фотокалориметрээр хэмжих зарчим оптик шинж чанарбодисууд нь фотодетектор (фотоцел) ээлжлэн илгээгддэг гэрлийн урсгал- дүүрэн I 0 ба судалж буй орчинг дамжуулсан Iмөн эдгээр урсгалын харьцааг тодорхойлно.
Гадаад төрхФотокалориметр KFK-2-ийг Зураг дээр үзүүлэв. 2. Үүнд багтана
 |
гэрлийн эх үүсвэр, оптик хэсэг, гэрлийн шүүлтүүрийн багц, фото илрүүлэгч ба бичлэгийн төхөөрөмж багтдаг бөгөөд тэдгээрийн масштабыг гэрлийн дамжуулалт ба оптик нягтын уншилтаар тохируулсан болно. KFK-2 фотокалориметрийн урд самбар дээр:
1 - про-коэффициентийн утгуудаар дижиталчилсан масштабтай микроамперметр.
хөөргөдөг Тба оптик нягтрал Д;
2 - гэрэлтүүлэгч;
3 - гэрлийн шүүлтүүрийг солих товчлуур;
4 - гэрлийн туяа дахь кюветтүүдийг солих;
5 - фотодетекторын унтраалга "Мэдрэмж";
6 - "Тохиргоо 100" товчлуурууд: "Бүдүүн" ба "нарийн";
7 - кювет тасалгаа.
Ажлын дараалал
1. Төхөөрөмжийг сүлжээнд холбоно уу. 10-15 минутын турш халаана.
2. Кювет тасалгаа онгорхой байхад микроамперметрийн зүүг “0” болгож тохируулна уу.
"T" масштаб дээр.
3. Үүнийг хийхийн тулд хамгийн бага мэдрэмжийг тохируулж, "Мэдрэмжийн" товчлуурыг эргүүлнэ;
"Тохиргоо 100" "Бүдүүн" товчлуурыг зүүн талын хамгийн дээд байрлал руу шилжүүлнэ үү.
4. Уусгагч эсвэл хяналтын уусмал бүхий кюветийг гэрлийн туяанд хийнэ.
хэмжилт хийсэн ром .
5. Кювет тасалгааны тагийг хаа.
6. "Мэдрэмж" болон "Тохиргоо 100" товчлууруудыг ашиглан "Бүдүүн" болон "Нарийн" тохиргоог хийнэ үү.
фотокалориметрийн хуваарь дээр 100-ыг унших. "Мэдрэмжийн" товчлуур нь "1", "2" эсвэл "3" гэсэн гурван байрлалын аль нэгэнд байж болно.
7. “4” товчлуурыг эргүүлснээр кюветийг уусгагчтай кюветтийг туршилтын бодисоор солино.
шийдэл.
8. Микроамперметрийн хэмжигдэхүүн дээр тохирох үзүүлэлтийг авна.
туршилтын уусмалыг хувиар, "T" эсвэл "D" масштабаар - оптик нягтын нэгжээр ялгана.
9. Хэмжилтийг 3-5 удаа хийж, хэмжсэн утгын эцсийн утга нь байна
олж авсан утгуудын арифметик дундаж болгон хуваана.
10. Тодорхойл үнэмлэхүй алдаахүссэн хэмжээг хэмжих.
Даалгавар No 1. Оптик нягтын уртаас хамаарах хамаарлыг судлах
Гэрлийн долгионы долгион
1.1. Стандарт шийдлийн хувьд туссан гэрлийн янз бүрийн давтамжийн оптик нягтыг тодорхойлно.
1.2. 1-р хүснэгтэд өгөгдлийг оруулна уу.
1.3. Оптик нягтын долгионы уртаас хамаарах хамаарлыг зур лпа-
гэрэл өгөх D = f(l).
1.4. Тодорхойлох лболон шүүлтүүрийн дугаар Дхамгийн их .
Хүснэгт 1
Даалгавар No 2. Оптик нягтын зузаанаас хамаарах хамаарлыг шалгах
Шингээгч давхарга
2.1. Стандарт шийдлийн хувьд шүүлтүүр ашиглан л Дянз бүрийн хэмжээтэй кюветтүүдэд зориулагдсан.
2.2. 2-р хүснэгтэд өгөгдлийг оруулна уу.
Хүснэгт 2
2.3. Хамааралтай байдлын график байгуулах D = f(l).
Даалгавар No3. Шалгалт тохируулгын график байгуулах, концентрацийг тодорхойлох
Үл мэдэгдэх шийдэлтэй Walkie-talkie
3.1. Мэдэгдэж байгаа концентрацитай цуврал стандарт уусмалуудын хувьд гэрлийг ашиглан
-ээр шүүнэ лмакс (даалгавар No1-ийг үзнэ үү), тодорхойлох Д.
3.2. Хэмжилтийн өгөгдлийг 3-р хүснэгтэд оруулна уу.
Хүснэгт 3
3.3. Шалгалт тохируулгын график байгуулах D = f(c).
3.4. Хуваарийн дагуу D = f(c)Үл мэдэгдэх уусмалын концентрацийг тодорхойлно.
1. Бодисоор дамжин өнгөрөхөд гэрэл сулрах үзэгдэл, шингээх механизм
төлөө янз бүрийн төрөлбодисууд.
2. Бодисын фотометрийн шинж чанарыг тодорхойлсон үзүүлэлтүүд.
3. Фотометрийн шинжилгээний аргын мөн чанарыг тайлбарлана уу.
4. Бугер – Ламберт – Шар айраг шингээлтийн хосолсон хуулийг томъёол.
5. Уусмалын шинж чанар нь хосолсон шинж чанараас хазайх шалтгаан нь юу вэ
морь авах уу?
6. Моляр шингээлтийн коэффициент, түүний тодорхойлолт, хамаарах хүчин зүйлүүд
7. Фотокалорийн үед шингэсэн цацрагийн долгионы уртыг хэрхэн сонгох
риметрийн хэмжилтүүд?
1. Шалгалт тохируулгын графикийг хэрхэн хийдэг вэ?
2. KFK-2 фотокалориметрийн хийц, ажиллах зарчмыг тайлбарлана уу.
3. Шингээлтийн шинжилгээг хаана, юунд ашигладаг вэ?
Уран зохиол
1. Трофимова T. I. Физикийн курс. М .: Илүү өндөр. сургууль, 1994. 5-р хэсэг, ch. 24, § 187.
2. Савельев И.В ерөнхий физик. М.: Наука, 1977. 2-р боть, 3-р хэсэг, бүлэг. XX,
3. Grabovsky R.I. Физикийн курс. Санкт-Петербург: Лан. 2002. P хэсэг, ch. VI, § 50.
ЛАБОРАТОРИЙН АЖИЛ № 4–03
Гэрлийг дамжуулж, шингээдэг биетүүд (уйтгартай, булингартай орчинг эс тооцвол) оптик шинж чанартай байдаг ил тод байдал θ, тунгалаг байдал O ба оптик нягт Д.
Дамжуулах чадвар, тусгалын оронд оптик нягтралыг ихэвчлэн ашигладаг. Д.
Гэрэл зургийн хувьд оптик нягтралыг илэрхийлэхэд хамгийн түгээмэл байдаг спектрийн шинж чанаруудгэрлийн шүүлтүүр ба сөрөг ба эерэг талыг харлуулах (харлах) арга хэмжээ. Нягтын утга нь дараах нэгэн зэрэг үйлчилдэг хүчин зүйлээс хамаарна: туссан гэрлийн урсгалын бүтэц (конвергент, салангид, зэрэгцээ туяаэсвэл сарнисан гэрэл) дамжуулсан буюу ойсон урсгалын бүтэц (интеграл, тогтмол, сарнисан).
Оптик нягт D нь бодисын давхаргын гэрлийн цацрагийн тунгалаг байдлын хэмжүүр юм. Равна аравтын логарифмДавхаргад туссан цацрагийн урсгалын F0-ийн шингээлт, тархалтын үр дүнд суларсан F урсгалтай харьцуулсан харьцаа: D = log (F0/F), эс бөгөөс Оптик нягт нь харилцан үйлчлэлийн логарифм байна. бодисын давхаргын дамжуулах коэффициентийн: D = log (1/t).
Оптик нягтыг тодорхойлохдоо lg аравтын бутархай логарифмыг заримдаа ln натурал логарифмаар сольдог.
Оптик нягтын тухай ойлголтыг Р.Бунсен; Энэ нь давхарга болон хальсан дахь оптик цацрагийн (гэрлийн) сулралтыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг янз бүрийн бодисууд(будаг, уусмал, өнгөт болон сүүн шил гэх мэт), гэрлийн шүүлтүүр болон бусад оптик бүтээгдэхүүнд.
Оптик нягтрал нь ялангуяа өргөн хэрэглэгддэг тоон үзүүлэлтХар, цагаан, өнгөт гэрэл зургийн аль алинд нь гэрэл зургийн давхаргыг боловсруулсан бөгөөд үүнийг хэмжих арга нь агуулгыг бүрдүүлдэг тусдаа сахилга бат- денситометр. Ирж буй цацрагийн шинж чанар, дамжуулагдсан цацрагийн урсгалыг хэмжих аргаас хамааран оптик нягтын хэд хэдэн төрөл байдаг.
Нягтшил нь өөр өөр байдаг ДУчир нь цагаан гэрэл, монохромат Dλбие даасан долгионы урт ба бүсчилсэн D бүсийг илэрхийлэхспектрийн цэнхэр, ногоон эсвэл улаан бүсэд гэрлийн урсгалын сулрал (D c 3, D 3 3 , Д К 3).
Ил тод мэдээллийн хэрэгслийн нягтрал(шүүлтүүр, сөрөг) нь дамжуулсан гэрэлд τ дамжуулалтын эсрэг арав дахь логарифмаар тодорхойлогддог.
Д τ = log(1/τ) = -logτ
Гадаргуугийн нягтойсон гэрлийн хэмжээгээр илэрхийлэгдэх ба тусгалын коэффициент ρ-ийн аравтын логарифмээр тодорхойлогддог.
Д ρ = бүртгэл(1/ ρ ) = - бүртгэлρ .
D = l нягтын утга нь гэрлийг 10 дахин сулруулдаг.
Ил тод мэдээллийн хэрэгслийн оптик нягтын хүрээ нь бараг хязгааргүй юм: бүрэн гэрлийн дамжуулалтаас (Д= 0) бүрэн шингээх хүртэл (D = 6 ба түүнээс дээш, сая дахин сулрах). Объектуудын гадаргуугийн нягтын хүрээ нь тэдгээрийн туссан гэрэлд туссан гадаргуугийн бүрэлдэхүүн хэсгийн агууламжаар 4-1% (хар хэвлэлийн бэх, хар даавуу) -аар хязгаарлагддаг. Практикт хязгаарлах нягтрал D= 2.1...2.4 нь хар хилэн, хар үстэй, 0.6-0.3% дарааллын гадаргуугийн тусгалын бүрэлдэхүүнээр хязгаарлагддаг.
Оптик нягтрал нь гэрэл шингээх бодисын концентраци болон түүнтэй холбоотой энгийн хамаарлаар холбогддог харааны ойлголтажиглагдсан объектын - түүний хөнгөн байдал нь энэ параметрийн өргөн хэрэглээг тайлбарладаг.
Солих оптик коэффициентцацрагийн урсгал дээр - орчинд (Ф 0) туссан ба түүнээс гарч ирэх (Фτ эсвэл Фρ) бид илэрхийлэлийг олж авна.
Яаж илүү гэрэлорчинд шингээх тусам бараан өнгөтэй байх ба дамжуулсан болон ойсон гэрлийн аль алинд нь оптик нягтрал өндөр байх болно.
Оптик нягтыг гэрлийн коэффициентээр тодорхойлж болно. Энэ тохиолдолд үүнийг дууддаг харааны.
Харааны нягтралдамжуулсан гэрлийн хувьд гэрлийн дамжуулалтын эсрэг логарифмтай тэнцүү байна.
Ойсон гэрлийн харааны нягтыг томъёогоор тодорхойлно
Төвийг сахисан саарал оптик зөөвөрлөгчийн хувьд. тэдгээр. Саарал шүүлтүүр, саарал масштаб, хар ба цагаан зургийн хувьд оптик ба гэрлийн коэффициентүүд ижил тул оптик нягтрал ижил байна.
Хэрэв ямар нягтралтай болохыг мэддэг бол бид ярьж байна, индекс дээр Ддоошлуулсан. Дээр тайлбарласан оптик нягтрал - интеграл, тэдгээр нь цагаан (холимог) цацрагийн чадлын шинж чанарын өөрчлөлтийг тусгадаг. Хэрэв оптик нягтыг монохромат цацрагаар хэмждэг бол түүнийг дуудна монохромат(спектр). Энэ нь монохромат цацрагийн урсгалыг ашиглан тодорхойлогддог Фλ томъёоны дагуу
Дээрх томъёонд Ф цацрагийн урсгалыг илэрхийллээс үүсэлтэй F λ гэрлийн урсгалаар сольж болно.
Тиймээс бид бичиж болно:
Өнгөт мэдээллийн хэрэгслийн хувьд нэгдмэл оптик болон харааны нягт нь давхцдаггүй, учир нь тэдгээрийг ашиглан тооцдог. өөр өөр томъёо:
Ил тод субстрат бүхий гэрэл зургийн материалын хувьд оптик нягтыг субстратын нягтрал, боловсруулалтын дараа ил гаргаагүй эмульсийн давхаргагүйгээр тодорхойлно. "тэг" нягтрал эсвэл хөшигний нягтрал D 0.
Хоёр ба түүнээс дээш гэрэл шингээх давхаргын (жишээлбэл, гэрлийн шүүлтүүр) нийт оптик нягтрал нь давхарга (шүүлтүүр) бүрийн оптик нягтын нийлбэртэй тэнцүү байна. Графикийн хувьд шингээлтийн шинж чанарыг оптик нягтын хамаарлын муруйгаар илэрхийлдэг Дцагаан гэрлийн долгионы урт дээр λ, nm.
Оптик ил тод байдал Θ – 1 см зузаантай бодисын шинж чанар нь өгөгдсөн спектрийн цацрагийн хэдэн хэсэг нь чиглэлийг өөрчлөхгүйгээр параллель туяагаар дамжин өнгөрч байгааг харуулж байна: Θ = Ф τ / Ф .
Оптик ил тод байдал нь цацрагийг ерөнхийд нь дамжуулахтай холбоотой биш, харин үүнтэй холбоотой юм чиглэсэн дамжуулалт,мөн шингээлт ба тархалтыг нэгэн зэрэг тодорхойлдог. Жишээлбэл, царцсан шил нь оптикийн хувьд тунгалаг бус, сарнисан гэрлийг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог; Хэт ягаан туяаны шүүлтүүрүүд нь тунгалаг байдаг харагдах гэрэлхэт ягаан туяаны цацрагт тунгалаг бус; Хар IR шүүлтүүр нь IR цацрагийг дамжуулдаг бөгөөд харагдахуйц гэрлийг дамжуулдаггүй.
Оптик ил тод байдлыг цацрагийн оптик муж дахь долгионы уртын спектрийн дамжуулалтын муруйгаар тодорхойлно. Линзэнд цацруулагчийн эсрэг бүрхүүл түрхэхэд цагаан гэрлийн линзний ил тод байдал нэмэгддэг. Агаар мандлын ил тод байдал нь түүний дотор байгаа эсэхээс хамаарна нарийн ширхэгтэй тоосонцортоос, хий, усны уур нь түдгэлзүүлсэн байдалд байгаа бөгөөд зураг авалтын үед гэрэлтүүлгийн шинж чанар, зургийн загварт нөлөөлдөг. Усны ил тод байдал нь янз бүрийн суспенз, булингар, түүний давхаргын зузаанаас хамаарна.
Оптик тунгалаг байдал O– туссан гэрлийн урсгалыг давхаргаар дамжсантай харьцуулсан харьцаа – ил тод байдлын эсрэг: O = F/F τ= л/Θ. Тунгалаг байдал нь нэгдмэл байдлаас (нийт дамжуулалт) хязгааргүй хүртэл янз бүр байж болох бөгөөд давхаргыг дамжин өнгөрөх үед гэрэл хэдэн удаа буурч байгааг харуулдаг. Тунгалаг байдал нь орчны нягтыг тодорхойлдог. Оптик нягтрал руу шилжих шилжилтийг тунгалаг байдлын аравтын бутархай логарифмээр илэрхийлнэ.
Д= log O = log (l/τ) = - log τ .
Биеийн хоорондох спектрийн ялгаа.Гэрлийн урсгалын ялгаралт, шингээлтийн шинж чанараас хамааран бүх бие нь BL-ээс ялгаатай бөгөөд уламжлалт байдлаар сонгомол ба саарал гэж хуваагддаг бөгөөд сонгомол болон сонгомол бус шингээлт, тусгал, дамжуулалтаар ялгагдана. Сонгомол биетүүд нь зарим өнгөтэй хроматик биетүүдийг агуулдаг бол саарал биетүүдэд өнгөгүй биетүүд багтдаг. "Саарал" гэсэн нэр томъёо нь хоёр шинж чанараар тодорхойлогддог: BL-тэй харьцуулахад ялгаралт ба шингээлтийн шинж чанар, өдөр тутмын амьдралд ажиглагддаг гадаргуугийн өнгө. Хоёр дахь тэмдэг нь өргөн хэрэглэгддэг үед харааны тодорхойлолтАхроматик биетүүдийн өнгө нь цагаан, саарал, хар бөгөөд цагаан гэрлийн спектрийг нэгээс тэг хүртэл тусгадаг.
Саарал бие нь хар биетэй ойролцоо гэрлийн шингээлтийн зэрэгтэй байдаг. Хар биетийн шингээлтийн коэффициент нь 1, саарал биетийнх нь 1-тэй ойролцоо бөгөөд цацраг туяа, шингээлтийн долгионы уртаас хамаардаггүй. Өгөгдсөн температур тус бүрийн хувьд саарал биетүүдийн спектрт ялгарах энергийн тархалт нь ижил температурт хар биеийн энергийн тархалттай төстэй боловч цацрагийн эрчим нь хэд дахин бага байдаг (Зураг 23).
Саарал бус биетүүдийн хувьд шингээлт нь сонгомол бөгөөд долгионы уртаас хамаардаг тул шингээлтийн коэффициент нь ойролцоогоор тогтмол байдаг тодорхой, нарийн долгионы уртын интервалд л тэдгээр нь саарал гэж тооцогддог. Спектрийн харагдах хэсэгт нүүрс нь саарал биеийн шинж чанартай байдаг (α = 0.8)< сажа (α = 0,95) и платиновая чернь (α = 0,99).
Сонгомол (сонгомол) биетүүд нь өнгөтэй бөгөөд туссан цацрагийн долгионы уртаас хамааран тусгал, дамжуулалт эсвэл шингээлтийн коэффициентүүдийн муруйгаар тодорхойлогддог. Цагаан гэрлээр гэрэлтүүлэх үед ийм биетүүдийн гадаргуугийн өнгийг спектрийн тусгалын муруйн хамгийн их утга эсвэл спектрийн шингээлтийн муруйн хамгийн бага утгаар тодорхойлно. Ил тод биетүүдийн өнгө (гэрлийн шүүлтүүр) нь голчлон шингээлтийн муруйгаар (нягтрал) тодорхойлогддог. D)эсвэл дамжуулах муруй τ. Спектрийн шингээлт ба дамжуулалтын муруй нь сонгомол биетүүдийн бодисыг зөвхөн цагаан гэрлийн хувьд тодорхойлдог. Тэдгээрийг өнгөт гэрлээр гэрэлтүүлэхэд спектрийн тусгал эсвэл дамжуулалтын муруй өөрчлөгддөг.
Цагаан, саарал, хар биеийн өнгө нь гадаргуугийн тусгал, тунгалаг зөөвөрлөгчийг дамжуулахад хамаарах өнгөгүй байдлын харааны мэдрэмж юм. Х тэнхлэгтэй параллель хэвтээ шулуун эсвэл бараг мэдэгдэхүйц долгионт шугамаар графикаар илэрхийлэгддэг ба энэ нь дээр байрладаг. янз бүрийн түвшиндгэрлийн долгионы уртын муж дахь ордны тэнхлэгүүд (Зураг 24, a, b, c).Мэдрэмж цагаанжигд байдлын хамгийн өндөр коэффициент бүхий гадаргууг бий болгох
спектрийн тусгал (ρ = 0.9...0.7 - цагаан цаас). Гадаргуу сааралжигд тусгалын коэффициент p = 0.5...0.05 байна. Хар гадаргуу нь ρ = 0.05...0.005 (хар даавуу, хилэн, үслэг) байна. Энэ ялгаа нь ойролцоо бөгөөд нөхцөлт юм. Ил тод зөөвөрлөгчийн хувьд (жишээлбэл, төвийг сахисан саарал шүүлтүүрүүд) өнгөгүй байдлын шинж чанарыг мөн илэрхийлдэг. хэвтээ шугамшингээлт (нягтрал D,цагаан гэрэл ямар хэмжээгээр суларч байгааг харуулж байна).
Гадаргуугийн хөнгөн байдал- энэ нь өнгө мэдрэхүйн гурван төвд туссан цацрагийн өнгөний үйлчлэлээс үүсэх харааны мэдрэмжийн харьцангуй түвшин юм. Графикийн хувьд хөнгөн байдлыг цагаан гэрлийн муж дахь энэхүү цацрагийн нийт нягтралаар илэрхийлдэг. Гэрэлтүүлгийн ерөнхий инженерчлэлд гэрэлтүүлгийн хувьд ялгаатай хоёр зэргэлдээх гадаргуугийн хоорондох ялгааг нүдээр харуулахын тулд хөнгөн байдлыг буруу ашигладаг.
Цагаан гэрлээр гэрэлтсэн цагаан гадаргуугийн хөнгөн байдал . ρ = 0.99-тэй төгс цагаан гадаргуугийн хөнгөн байдлыг (барийн эсвэл магнийн сульфатаар бүрсэн) 100% гэж авна. Үүний зэрэгцээ график дээр түүний талбайг тодорхойлсон талбай (Зураг 24, A)ρ = 1 буюу 100% -ийн хөнгөн байдлын шугамаар хязгаарлагдана. Практикт хөнгөн байдал нь 80-90% (ρ = 0.8...0.9) -тай тэнцэх гадаргууг цагаан гэж үздэг. Саарал гадаргуугийн цайвар шугам нь цагаан гэрлийн хэсгийг тусгадаг тул x тэнхлэгт ойртдог (Зураг 24, e). Бараг гэрлийг тусгадаггүй хар хилэнгийн хөнгөн байдлын шугам нь x тэнхлэгтэй нийцдэг.
Цагаан гэрлээр гэрэлтүүлсэн өнгөт гадаргуугийн хөнгөн байдал , спектрийн тусгалын муруйгаар хязгаарлагдсан талбайгаар график дээр тодорхойлогдоно. Учир нь хэлбэр дүрсгүй хэсэг нь тусгаж чадахгүй тоон зэрэгхөнгөн, энэ нь x тэнхлэг дээр суурьтай тэгш өнцөгтийн талбай болж хувирдаг (Зураг 24, Хаана).Тэгш өнцөгтийн өндөр нь хөнгөн байдлын хувийг тодорхойлдог .
Өнгөт гэрлээр гэрэлтүүлсэн өнгөт гадаргуугийн хөнгөн байдал, Гэрэлтүүлгийн спектрийн шинж чанарыг үржүүлснээр олж авсан муруйгаар хязгаарлагдсан талбайгаар график дээр илэрхийлэгдэнэ. спектрийн шинж чанартусгал, гадаргуу. Хэрэв гэрлийн өнгө нь гадаргуугийн өнгөтэй тохирохгүй бол туссан гэрэл нь түүний өнгө, ханалт, цайвар байдлыг өөрчилдөг.
Аливаа бөөмс, молекул, атом, ион ч бай, гэрлийн квант шингээлтийн үр дүнд илүү их хэмжээгээр явдаг. өндөр түвшин эрчим хүчний төлөв. Ихэнхдээ газраас өдөөлтөд шилжих шилжилт явагддаг. Энэ нь спектрт тодорхой шингээлтийн зурвас гарч ирэхэд хүргэдэг.
Цацрагийн шингээлт нь бодисоор дамжин өнгөрөхөд тодорхой оптик нягтралтай бодисын бөөмсийн тоо нэмэгдэх тусам цацрагийн эрч хүч буурдаг. Энэхүү судалгааны аргыг 1795 онд В.М.Севергин санал болгосон.
Шинжлэх бодис нь өнгөт нэгдэл болж хувирах чадвартай урвалд энэ арга нь хамгийн тохиромжтой бөгөөд энэ нь шинжилгээний уусмалын өнгө өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. Түүний гэрлийн шингээлтийг хэмжих эсвэл тодорхой концентрацитай уусмалтай өнгийг харьцуулах замаар уусмал дахь бодисын эзлэх хувийг олоход хялбар байдаг.
Гэрлийн шингээлтийн үндсэн хууль
Фотометрийн тодорхойлолтын мөн чанар нь хоёр процесст оршдог.
- Шинжлэх бодисыг шингээгч болгон хувиргах цахилгаан соронзон чичиргээнэгдэл;
- судалж буй бодисын уусмалаар эдгээр чичиргээний шингээлтийн эрчмийг хэмжих.
Гэрэл шингээгч материалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн эрчмийн өөрчлөлт нь тусгал, тархалтын улмаас гэрлийн алдагдлаас шалтгаална. Үр дүн нь найдвартай байхын тулд ижил давхаргын зузаан, ижил кюветт, ижил уусгагчтай параметрүүдийг хэмжихийн тулд зэрэгцээ судалгаа хийдэг. Тиймээс гэрлийн эрчмийг бууруулах нь уусмалын концентрацаас ихээхэн хамаардаг.
Уусмалаар дамжих гэрлийн эрчмийг бууруулах нь тодорхойлогддог (мөн дамжуулалт гэж нэрлэдэг) T:
T = I / I 0, энд:
- I бол бодисоор дамжих гэрлийн эрч хүч;
- I 0 нь туссан гэрлийн цацрагийн эрчим юм.
Тиймээс дамжуулалт нь судалж буй уусмалаар дамжин өнгөрөх шингээгүй гэрлийн урсгалын эзлэх хувийг харуулдаг. Урвуу алгоритмдамжуулалтын утгыг уусмалын оптик нягтрал (D) гэж нэрлэдэг: D = (-lgT) = (-lg) * (I / I 0) = lg * (I 0 / I).
Энэ тэгшитгэл нь судалгаанд ямар параметрүүдийг голлохыг харуулж байна. Үүнд гэрлийн долгионы урт, кюветийн зузаан, уусмалын концентраци, оптик нягтрал зэрэг орно.
Бугер-Ламберт-Беэрийн хууль
Тэр бол математик илэрхийлэл, гэрэл шингээгч бодисын концентраци болон түүнийг дамжуулж буй шингэний давхаргын зузаанаас монохромат гэрлийн урсгалын эрчмийг бууруулах хамаарлыг харуулсан:
I = I 0 * 10 -ε·С·ι, энд:
- ε—гэрлийн шингээлтийн коэффициент;
- C - бодисын концентраци, моль/л;
- ι нь шинжилж буй уусмалын давхаргын зузаан, см.
Өөрчлөгдсөний дараа энэ томъёог бичиж болно: I / I 0 = 10 -ε·С·ι.
Хуулийн мөн чанар нь дараах байдалтай байна: ижил нэгдлийн өөр өөр уусмал тэнцүү төвлөрөлба кюветт дэх давхаргын зузаан нь тэдгээрт туссан гэрлийн ижил хэсгийг шингээдэг.
Сүүлчийн тэгшитгэлийг логарифмын аргаар авснаар бид дараах томъёог гаргаж болно: D = ε * C * ι.
Мэдээжийн хэрэг, оптик нягтрал нь уусмалын концентраци болон түүний давхаргын зузаанаас шууд хамаардаг. Молийн шингээлтийн коэффициентийн физик утга нь тодорхой болно. Нэг молийн уусмал ба 1 см зузаантай давхаргын хувьд D-тэй тэнцүү байна.
Хуулийн хэрэглээний хязгаарлалт
Энэ хэсэгт дараахь зүйлс орно.
- Энэ нь зөвхөн монохромат гэрлийн хувьд хүчинтэй.
- Коэффициент ε нь орчны хугарлын илтгэгчтэй холбоотой, ялангуяа өндөр концентрацитай уусмалыг шинжлэх үед хуулиас хүчтэй хазайлт ажиглагдаж болно.
- Оптик нягтыг хэмжих үед температур тогтмол байх ёстой (хэд хэдэн градусын дотор).
- Гэрлийн цацраг нь зэрэгцээ байх ёстой.
- Орчуулагчийн рН тогтмол байх ёстой.
- Энэ хууль нь гэрэл шингээх төв нь ижил төрлийн бөөмс байдаг бодисуудад хамаарна.
Төвлөрлийг тодорхойлох арга
Шалгалт тохируулгын график аргыг авч үзэх нь зүйтэй. Үүнийг бүтээхийн тулд туршилтын бодисын янз бүрийн концентраци бүхий цуврал уусмал (5-10) бэлтгэж, тэдгээрийн оптик нягтыг хэмждэг. Олж авсан утгууд дээр үндэслэн D ба концентрацийн графикийг байгуулав. График нь гарал үүслийн цэгээс гарч буй шулуун шугам юм. Энэ нь хэмжилтийн үр дүнд үндэслэн бодисын концентрацийг хялбархан тодорхойлох боломжийг олгодог.
Мөн нэмэлтүүдийн арга байдаг. Өмнөхөөсөө бага ашигладаг боловч шийдлийг шинжлэх боломжийг танд олгоно нарийн төвөгтэй найрлага, учир нь энэ нь нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нөлөөг харгалзан үздэг. Үүний мөн чанар нь тодорхойгүй C x концентрацитай аналит агуулсан D x орчны оптик нягтыг тодорхойлоход оршино, ижил уусмалыг давтан шинжилгээ хийх боловч тодорхой хэмжээний туршилтын бүрэлдэхүүн хэсэг (C st) нэмсэн. C x-ийн утгыг тооцоолол эсвэл график ашиглан олно.
Суралцах нөхцөл
Фотометрийн судалгаа найдвартай үр дүнг өгөхийн тулд хэд хэдэн нөхцлийг хангасан байх ёстой.
- урвал нь хурдан бөгөөд бүрэн, сонгомол, давтагдах байдлаар дуусах ёстой;
- үүссэн бодисын өнгө нь цаг хугацааны явцад тогтвортой байх ёстой бөгөөд гэрлийн нөлөөн дор өөрчлөгдөхгүй байх ёстой;
- шинжилгээний бодисыг хувиргахад хангалттай хэмжээгээр авна аналитик хэлбэр;
- оптик нягтын хэмжилтийг долгионы уртын мужид хийдэг бөгөөд энэ үед эхлэлийн урвалжууд болон шинжлэгдсэн уусмалын шингээлтийн ялгаа хамгийн их байдаг;
- Лавлах уусмалын гэрлийн шингээлтийг оптик тэг гэж үзнэ.
Колориметр
-аас оптик аргуудАналитик лабораторийн практикт дүн шинжилгээ хийхэд колориметрийн аргыг хамгийн өргөн ашигладаг (лат. өнгө- өнгө, Грек μετρεω - Би хэмждэг). Колориметрийн аргууд нь өнгөт уусмалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгалын эрчмийг хэмжихэд суурилдаг.
Колориметрийн аргыг ашигладаг химийн урвал, шинжилж буй уусмалын өнгөний өөрчлөлт дагалддаг. Ийм өнгөт уусмалын гэрлийн шингээлтийг хэмжих эсвэл үүссэн өнгийг тодорхой концентрацитай уусмалын өнгөтэй харьцуулах замаар туршилтын уусмал дахь өнгөт бодисын агууламжийг тодорхойлно.
Уусмалын өнгөний эрч хүч ба энэ уусмал дахь өнгөт бодисын агууламжийн хооронд хамаарал байдаг. Гэрлийн шингээлтийн үндсэн хууль (эсвэл Бугер-Ламберт-Беэрийн хууль) гэж нэрлэгддэг энэхүү хамаарлыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
I = I 0 10 - ε c l
энд I нь уусмалаар дамжих гэрлийн эрч хүч; I 0 - уусмал дээрх гэрлийн эрч хүч; ε - гэрлийн шингээлтийн коэффициент, тогтмолшинж чанараас хамааран өнгөт бодис бүрийн хувьд; ХАМТ - молийн концентрациуусмал дахь өнгөт бодис; l - гэрэл шингээх уусмалын давхаргын зузаан, см.
Физик утгаЭнэ хуулийг дараах байдлаар илэрхийлж болно. Энэ бодисын ижил концентрацитай, уусмалын давхаргын зузаантай ижил өнгийн бодисын уусмал нь ижил хэмжээний гэрлийн энергийг шингээдэг, өөрөөр хэлбэл ийм уусмалын гэрлийн шингээлт нь ижил байна.
Зэрэгцээ ханатай шилэн үүрэнд хаалттай өнгөт уусмалын хувьд уусмалын давхаргын концентраци ба зузаан нэмэгдэхийн хэрээр түүний өнгө нэмэгдэж, шингээгч уусмалаар дамжуулж буй I гэрлийн эрч хүч шингээгч уусмалын эрчтэй харьцуулахад буурдаг гэж хэлж болно. ослын гэрэл I0.
Зураг 1 Шинжилгээний уусмал бүхий кюветтээр гэрлийг нэвтрүүлэх.
Уусмалын оптик нягтрал.
Хэрэв бид гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийн тэгшитгэлийн логарифмыг авч, тэмдгүүдийг эргүүлбэл тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй болно.
Үнэ цэнэ нь маш их чухал шинж чанарөнгөт уусмал; Үүнийг уусмалын оптик нягт гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг А үсгээр тэмдэглэнэ.
A = ε C l
Энэ тэгшитгэлээс харахад уусмалын оптик нягт нь өнгөт бодисын концентраци ба уусмалын давхаргын зузаантай шууд пропорциональ байна.
Өөрөөр хэлбэл, өгөгдсөн бодисын уусмалын давхаргын зузаан нь ижил байх тусам энэ уусмалын оптик нягтрал их байх тусам өнгөт бодис агуулагдах болно. Эсвэл эсрэгээр, өгөгдсөн өнгөт бодисын ижил концентрацитай үед уусмалын оптик нягт нь зөвхөн түүний давхаргын зузаанаас хамаарна. Эндээс үүнийг хийж болно дараагийн гаралт: Хэрэв ижил өнгийн бодисын хоёр уусмал өөр өөр концентрацитай бол тэдгээрийн давхаргын зузаан нь уусмалын концентрацитай урвуу хамааралтай байх үед эдгээр уусмалын өнгөний ижил эрчмийг олж авна. Колориметрийн шинжилгээний зарим аргыг үүн дээр үндэслэсэн тул энэ дүгнэлт нь маш чухал юм.
Тиймээс өнгөт уусмалын концентрацийг (C) тодорхойлохын тулд түүний оптик нягтыг (A) хэмжих шаардлагатай. Оптик нягтыг хэмжихийн тулд гэрлийн урсгалын эрчмийг хэмжих шаардлагатай.
Уусмалын өнгөний эрчмийг хэмжиж болно янз бүрийн арга. Субьектив (эсвэл харааны) колориметрийн аргууд ба объектив (эсвэл фотоколориметрийн) аргууд байдаг.
Туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг нүцгэн нүдээр үнэлдэг аргуудыг харааны аргууд гэнэ.
At объектив аргуудКолориметрийн тодорхойлолтын хувьд туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг хэмжихийн тулд шууд ажиглалтын оронд фотоэлелүүдийг ашигладаг. Энэ тохиолдолд тодорхойлолтыг тусгай төхөөрөмж - фотоколориметрээр хийдэг тул фотоколориметрийн арга гэж нэрлэдэг.
Харааны аргууд
TO харааны аргуудҮүнд:
1) стандарт цуврал арга;
2) давхардлын арга (өнгөт хэмжилтийн титрлэлт);
3) тэнцүүлэх арга.
Стандарт цуврал арга.Стандарт цувралын аргыг ашиглан шинжилгээ хийхдээ шинжилж буй өнгөт уусмалын өнгөний эрчмийг тусгайлан бэлтгэсэн стандарт уусмалын цувралын өнгөтэй (шингээх давхаргын ижил зузаантай) харьцуулна.
Колориметрийн уусмалууд нь ихэвчлэн хүчтэй өнгөтэй байдаг тул маш бага концентраци эсвэл бодисын хэмжээг тодорхойлох боломжтой байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь тодорхой хүндрэлүүд дагалдаж болно: жишээлбэл, стандарт шийдлүүдийн цуврал бэлтгэх хэсэг нь маш бага байж болно. Эдгээр хүндрэлийг даван туулахын тулд стандарт A уусмалыг хангалттай өндөр концентрацитай, жишээлбэл 1 мг / мл-ээр бэлтгэдэг. Үүний дараа шингэрүүлснээр А уусмалаас хамаагүй бага концентрацитай стандарт B уусмалыг бэлтгэж, үүнээс эргээд хэд хэдэн стандарт уусмал бэлтгэдэг.
Үүнийг хийхийн тулд туршилтын хоолой эсвэл кюветт хийнэ ижил хэмжээтэйба ижил өнгийн шилийг пипеткээр хийж, шаардлагатай хэмжээний урвалжийн уусмалыг шаардлагатай дарааллаар нэмнэ. Шинжлэх бодисын уусмалын хэсгүүдийг бюреттээс нэмэх нь зүйтэй, учир нь стандарт уусмалын цувралд өөр өөр концентрацийг хангахын тулд тэдгээрийн эзэлхүүн өөр байх болно. Энэ тохиолдолд анхны уусмал нь тодорхойлж буй бодисоос бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан байх ёстой (тэг шийдэл). Туршилтын уусмалд шаардлагатай урвалжуудын уусмалыг нэмнэ. Бүх уусмалыг тогтмол эзэлхүүнтэй болгож, дараа нь туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг хэд хэдэн стандарт уусмалын уусмалуудтай харьцуулж үздэг. Өнгөний эрч хүч нь цувралын аль ч шийдэлтэй тохирч магадгүй юм. Дараа нь туршилтын уусмал ижил концентрацитай эсвэл ижил хэмжээний бодис агуулсан гэж үздэг. Хэрэв өнгөний эрч хүч нь цувралын зэргэлдээх уусмалуудын хооронд завсрын түвшинд байвал тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсгийн агууламж эсвэл агууламжийг цувралын уусмалуудын хоорондох арифметик дундаж гэж үзнэ.
Колориметрийн титрлэлт (давхардах арга). Энэ арга нь шинжилж буй уусмалын өнгийг өөр уусмалын өнгөтэй харьцуулах явдал юм. - хяналт Хяналтын уусмал бэлтгэхийн тулд шинжилгээний бодис, дээжийг бэлтгэхэд ашигласан бүх урвалжаас бусад туршилтын уусмалын бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан уусмал бэлтгэх ба түүнд бюреттээс шинжилгээний бодисын стандарт уусмал нэмнэ. Хяналтын уусмал болон шинжилж буй уусмалын өнгөний эрч хүч тэнцүү байхаар их хэмжээний уусмалыг нэмбэл, шинжилж буй уусмал нь хяналтын уусмалд оруулсантай ижил хэмжээний аналит агуулсан гэж үзнэ.
Тэнцвэржүүлэх арга.Энэ арга нь шинжилж буй уусмалын өнгийг тэнцүүлэх, шинжлэгдэх бодисын тодорхой концентрацитай уусмал - стандарт уусмал дээр суурилдаг. Энэ аргыг ашиглан колориметрийн тодорхойлолтыг гүйцэтгэх хоёр сонголт байдаг.
Эхний хувилбарын дагуу өнгөт бодисын өөр өөр концентрацитай хоёр уусмалын өнгийг тэнцүүлэх нь уусмалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгалын ижил хүч чадалтай эдгээр уусмалын давхаргын зузааныг өөрчлөх замаар хийгддэг. Энэ тохиолдолд шинжилгээнд хамрагдсан болон стандарт уусмалын концентрацийн зөрүүгээс үл хамааран эдгээр уусмалын хоёр давхаргаар дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгалын эрчим ижил байна. Давхаргын зузаан ба өнгөт тэгшитгэлийн үед уусмал дахь өнгөт бодисын концентрацийн хоорондын хамаарлыг тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
л 1= C 2
Энд l 1 нь өнгөт бодисын C 1 концентрацитай уусмалын давхаргын зузаан, l 2 нь өнгөт бодисын C 2 концентрацитай уусмалын давхаргын зузаан юм.
Өнгөний тэгш байдлын үед харьцуулж буй хоёр уусмалын давхаргын зузаанын харьцаа нь тэдгээрийн концентрацийн харьцаатай урвуу пропорциональ байна.
Дээрх тэгшитгэл дээр үндэслэн хоёр ижил өнгөтэй уусмалын давхаргын зузааныг хэмжиж, эдгээр уусмалын аль нэгнийх нь концентрацийг мэдсэнээр нөгөө уусмал дахь өнгөт бодисын үл мэдэгдэх концентрацийг хялбархан тооцоолж болно.
Гэрлийн урсгал дамждаг давхаргын зузааныг хэмжихийн тулд шилэн цилиндр эсвэл туршилтын хоолойг ашиглаж болно. нарийн тодорхойлолтуудтусгай төхөөрөмж - колориметр.
Хоёрдахь хувилбарын дагуу өнгөт бодисын өөр өөр концентрацитай хоёр уусмалын өнгийг тэнцүүлэхийн тулд ижил зузаантай уусмалын давхаргуудаар өөр өөр эрчимтэй гэрлийн урсгалыг дамжуулдаг.
Энэ тохиолдолд туссан гэрлийн урсгалын эрчмийн логарифмын харьцаа нь концентрацийн харьцаатай тэнцүү байвал уусмал хоёулаа ижил өнгөтэй байна.
Хоёр харьцуулсан уусмалын ижил өнгөтэй, давхаргын зузаан нь ижил байх үед уусмалын концентраци нь тэдгээрт туссан гэрлийн эрчмийн логарифмуудтай шууд пропорциональ байна.
Хоёрдахь хувилбарын дагуу тодорхойлолтыг зөвхөн колориметр ашиглан хийж болно.
ОПТИК НЯГТАЛ
нягт D, материйн давхаргын гэрлийн цацрагийн тунгалаг байдлын хэмжүүр. Давхаргад туссан F0 цацрагийн урсгалын шингээлт ба тархалтын үр дүнд суларсан F урсгалын харьцааны аравтын бутархай логарифмтай тэнцүү: D lg (F0/ F), өөрөөр хэлбэл O.p нь -ийн логарифм байна бодисын дамжуулах коэффициент давхаргын эсрэг: D lg (1/т). (Заримдаа хэрэглэдэг натурал оптын тодорхойлолтод lg нь натурал ln-ээр солигддог.) Оп гэсэн ойлголтыг Р.Бунсен оруулж ирсэн бөгөөд энэ нь оптик цацрагийн (гэрлийн) сулралыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг янз бүрийн бодисын давхарга, хальс (будагч бодис, уусмал, өнгөт болон сүүн шил гэх мэт), гэрлийн шүүлтүүр болон бусад оптик бүтээгдэхүүнд. O.P. нь ялангуяа хар, цагаан, өнгөт гэрэл зургийн аль алинд нь боловсруулсан гэрэл зургийн давхаргын тоон үнэлгээнд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үүнийг хэмжих арга нь тусдаа шинжлэх ухааны агуулгыг бүрдүүлдэг нягтрал хэмжигдэхүүн юм. Ирж буй цацрагийн шинж чанар, дамжуулагдсан цацрагийн урсгалыг хэмжих аргаас хамааран хэд хэдэн төрлийн оптик цацраг байдаг (Зураг).
Ашиглалтын давтамж нь анхны урсгалыг тодорхойлдог n (долгионы урт l) давтамжийн багцаас хамаарна; нэг n-ийн хязгаарлагдмал тохиолдлын хувьд түүний утгыг монохромат OP гэж нэрлэдэг (Зураг , а) тархаагүй орчны давхаргын монохромат OP (урд болон хойд хилийн тусгалын засварыг тооцохгүйгээр). давхарга) нь 0.4343 k n l-тэй тэнцүү бөгөөд k n нь орчны байгалийн шингээлтийн индекс, l нь давхаргын зузаан (k n l k cl нь Бугер-Ламберт-Беэрийн хуулийн тэгшитгэлийн индекс; хэрэв орчинд тархалтыг үл тоомсорлож болохгүй бол, k n нь байгалийн унтрах индексээр солигдоно). Урвалд ордоггүй бодисуудын холимог эсвэл нэг нэгээр нь байрлах мэдээллийн хэрэгслийн хувьд энэ төрлийн тунгалаг байдал нь нэмэлт, өөрөөр хэлбэл бие даасан бодис эсвэл бие даасан орчны ижил тунгалаг байдлын нийлбэртэй тэнцүү байна. Ердийн монохромат бус оптик цацраг (цогцолборын цацраг) нь мөн адил юм спектрийн найрлага) сонгомол бус (n-ээс хамааралгүй) шингээлттэй мэдээллийн хэрэгслийн хувьд. Тогтмол монохромат бус Сонгомол шингээлттэй мэдээллийн хэрэгслийн OP нь эдгээр зөөвөрлөгчүүдийн OP-ийн нийлбэрээс бага байна. (О.П-г хэмжих багажийн талаар Денситометр, Микрофотометр, Спектрозональ агаарын гэрэл зураг, Спектросенситометр, Спектрофотометр, Фотометр гэсэн өгүүллүүдийг үзнэ үү.)
Лит.: Гороховский Н., Левенберг Т.М., Ерөнхий сенситометр. Онол практик, М., 1963; Жеймс Т., Хиггинс Ж., Гэрэл зургийн үйл явцын онолын үндэс, хөрвүүлэлт. Англи хэлнээс, М., 1954.
Л.Н.Капорский.
Том Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг, TSB. 2012
Орос хэл дээрх үгийн тайлбар, синоним, утга, ОПТИК Нягтрал гэж юу болохыг толь бичиг, нэвтэрхий толь, лавлах номноос үзнэ үү.
- ОПТИК Нягт Анагаах ухаанд:
Бодисын давхаргад гэрлийг шингээх чадварыг тодорхойлдог хэмжигдэхүүн, шингээгчээр дамжин өнгөрөхөөс өмнө ба дараах цацрагийн урсгалын эрчмийн харьцааны логарифмыг илэрхийлсэн хэмжигдэхүүн. - ОПТИК Нягт
- ОПТИК Нягт
Бодисын давхаргад туссан цацрагийн Fо урсгалыг дамжуулж буй цацрагийн F урсгалтай харьцуулсан харьцааны арав дахь логарифмтай тэнцэх бодисын тунгалаг байдлын хэмжүүр, сулруулсан... - Нягтрал Автомашины үг хэллэгийн толь бичигт:
(нягтрал) нь биеийн жинг эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцаа юм. кг/дм3 эсвэл кг/м3-ээр илэрхийлнэ. Эзлэхүүн нь температураас хамаарна (... - Нягтрал Том нэвтэрхий толь бичигт:
(?) Бодисын нэгж эзэлхүүний масс. Тодорхой эзлэхүүний харилцан хамаарал. Хоёр бодисын нягтын харьцааг нэрлэдэг харьцангуй нягт(ихэвчлэн бодисын нягтыг тодорхойлдог ... - Нягтрал
(r), физик хэмжигдэхүүн, нэг төрлийн бодисыг нэгж эзэлхүүн дэх массаар нь тодорхойлно. Нэг төрлийн бус бодисын P. - массын харьцааны хязгаар ... - Нягтрал В Нэвтэрхий толь бичигБрокхаус ба Ефрон:
4° С-ийн усны нягт = 1.000013 грамм / сантиметр 3 Нэг төрлийн P.-ийн бодисын хувьд биеийн дундаж P. хэсэг ... - Нягтрал Орчин үеийн нэвтэрхий толь бичигт:
- Нягтрал нэвтэрхий толь бичигт:
(r), бодисын нэгж эзэлхүүн дэх масс. SI нягтын нэгж нь 1 кг / м3 байна. Хоёр бодисын нягтын харьцааг харьцангуй нягт гэж нэрлэдэг (ихэвчлэн нягт ... - Нягтрал нэвтэрхий толь бичигт:
, -i, w. 1. см нягт. 2. Бодисын нэгж эзэлхүүний масс (тусгай). P. ус. II adj. өтгөн, өө, өө... - Нягтрал
ГҮЙЦЭТГЭЛИЙН НЯГТАЛ, голуудын нэг. цахилгаан шинж чанар гүйдэл; цахилгаантай тэнцүү чиглэлд перпендикуляр нэгж талбайгаар 1 секундын дотор шилжсэн цэнэгийг ... - Нягтрал Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
Хүн амын нягтрал, тодорхой нутаг дэвсгэрийн хүн амын түвшин, нэгж талбайд ногдох байнгын хүн амын тоо (ихэвчлэн 1 км 2). Гэрлэхдээ. ... - Нягтрал Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
Магадлал Нягтрал санамсаргүй хувьсагч X, p (x) функц нь ямар ч a ба b хувьд тэгш бус байдлын магадлал ... - Нягтрал Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
НЯГТ (r), бодисын нэгж эзэлхүүний масс. Тодорхой эзлэхүүний харилцан хамаарал. П. ба хоёрын хоорондын харилцааг нэрлэдэг харьцангуй P. (ихэвчлэн P. in-in ... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК ЗУЗААН, эзэлхүүний коэффициентийн үржвэр. геом дээр хүрээлэн буй орчны гэрлийн сулрал. замын урт гэрлийн туяахүрээлэн буй орчинд. Гэрлийн унтралтыг тодорхойлдог... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
OPTICAL POWER, линзний хугарлын хүчийг тодорхойлдог утга (линзний систем); диоптроор хэмжсэн; О.С. урвуу фокусын урт V … - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК ХОЛБОО, цахилгаан соронзонгоор харилцах оптик чичиргээ хүрээ (10 13 - 10 15 Гц), ихэвчлэн лазер ашигладаг. OS системүүд ... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК НИЙТГЭЛ, тухайн бодисын давхаргад туссан цацрагийн F 0 урсгалын урсгалын харьцааны арав дахь логарифмтай тэнцэх бодисын тунгалаг байдлын хэмжүүр ... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
OPTIC OVEN, s.l-аас цацрагийн энерги ялгаруулдаг төхөөрөмж. Цацруулагчийн системийг ашиглан эх үүсвэр нь жижиг газар (ихэвчлэн диаметр) дээр төвлөрдөг. - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК тэнхлэг: болор - гэрлийн хурд нь гэрлийн туйлшралын хавтгайн чиглэлээс хамаардаггүй талст дахь чиглэл. Гэрэл тархах... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК ШАСАХ, эрчимтэй цахилгаан соронзлолын нөлөөн дор бодист популяцийн урвуу үүсгэх арга. илүү цацраг өндөр давтамж, шаардлагатай квант урвуу давтамжаас... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК БАЙРШИЛ, алслагдсан объектыг илрүүлэх, тэдгээрийн координатыг хэмжих, мөн цахилгаан соронзон ашиглан хэлбэр дүрсийг таних. долгионы оптик хүрээ. Оптик ... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК ИЗОМЕРИЗМ нь... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК ЗАМЫН УРТ, гэрлийн цацрагийн замын урт ба орчны хугарлын илтгэгчийн үржвэр (гэрлийн ижил хугацаанд явах зам ... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
OPTICAL ANISOTROPY, оптикийн ялгаа түүний доторх гэрлийн тархалтын чиглэл ба энэ гэрлийн туйлшралаас хамааран орчны шинж чанар. О.а. ... - ОПТИК Оросын том нэвтэрхий толь бичигт:
ОПТИК ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА, тодорхой бодисоор дамжин өнгөрч буй хавтгай туйлширсан гэрлийн туйлшралын хавтгайг эргүүлэхэд хүргэдэг шинж чанар. Хоёр төрлийн оптик идэвхтэй бодис байдаг. ... - Нягтрал Брокхаус ба Эфрон нэвтэрхий толь бичигт:
(densite, Dichtigkeit) ? уг үгийн гарал үүслээр заримыг илтгэнэ физик өмчнэгжид агуулагдах бодисын хэмжээг харгалзан ... - Нягтрал Зализнякийн дагуу бүрэн өргөлттэй парадигмд:
нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтрал, нягтралтай, ... - Нягтрал Оросын бизнесийн үгсийн санд:
Syn: зузаан, ... - Нягтрал Орос хэлний тезаурус дээр:
Syn: зузаан, ... - Нягтрал Оросын синонимын толь бичигт:
Syn: зузаан, ... - Нягтрал Ефремовагийн орос хэлний шинэ тайлбар толь бичигт:
1. g. Анхаарал сарниулах нэр үг үнэ цэнээр adj.: нягт. 2. g. Биеийн жингийн харьцаа... - Нягтрал Лопатины орос хэлний толь бичигт:
нягтрал, ... - Нягтрал Бүрэн зөв бичгийн дүрмийн толь бичигОрос хэл:
нягтрал, ... - Нягтрал Зөв бичгийн дүрмийн толь бичигт:
нягтрал, ... - Нягтрал Ожеговын орос хэлний толь бичигт:
бодисын нэгж эзэлхүүний масс Spec P. ус. нягтрал<= … - Нягтрал Орчин үеийн тайлбар толь бичигт, TSB:
(?), бодисын нэгж эзэлхүүний масс. Тодорхой эзлэхүүний харилцан хамаарал. Хоёр бодисын нягтын харьцааг харьцангуй нягт гэж нэрлэдэг (ихэвчлэн бодисын нягт ... - Нягтрал Ушаковын орос хэлний тайлбар толь бичигт:
нягтрал, г. 1. зөвхөн нэгж Анхаарал сарниулах нэр үг нягтруулах. Хүн амын нягтрал. Даавууны нягтрал. Агаарын нягтрал. Галын нягтрал (цэргийн). 2. Жин... - Нягтрал Ефраимын тайлбар толь бичигт:
нягтрал 1. g. Анхаарал сарниулах нэр үг үнэ цэнээр adj.: нягт. 2. g. Биеийн жингийн харьцаа нь... - Нягтрал Ефремовагийн орос хэлний шинэ толь бичигт:
- Нягтрал Орос хэлний орчин үеийн том тайлбар толь бичигт:
I анхаарал сарниулсан нэр үг дагуу adj. өтгөн II г. Биеийн жингийн харьцаа нь... - ОПТИК АНИЗОТРОПИ Том нэвтэрхий толь бичигт:
түүн доторх гэрлийн тархалтын чиглэл ба энэ гэрлийн туйлшралаас хамааран орчны оптик шинж чанарын ялгаа. Оптик анизотропи илэрхийлэгддэг... - ОПТИК ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА Том нэвтэрхий толь бичигт:
зарим бодисын шинж чанар нь тэдгээрээр дамжин өнгөрөх хавтгай туйлширсан гэрлийн туйлшралын хавтгайг эргүүлэхэд хүргэдэг. Хоёр төрлийн оптик идэвхтэй бодис байдаг. У... - ЗХУ. РСФСР, Автономит Бүгд Найрамдах Улс Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичигт, TSB:
Бүгд Найрамдах Башкирийн АССР 1919 оны 3-р сарын 23-нд Башкирийн АССР (Башкир) байгуулагдсан.Уралд байрладаг. Талбай 143.6 мянган км2. Хүн ам 3833 мянган... - ХУГАЦАЛ (ГЭРЛИЙН ХУГАЦАЛ) Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичигт, TSB:
гэрэл, өргөн утгаараа - гэрлийн хугаралтай ижил, өөрөөр хэлбэл өөрчлөгдөх үед гэрлийн цацрагийн чиглэл өөрчлөгдөх ...
