Определение концентрации атомов в газе методом атомно абсорбционной спектроскопии

Федеральное Агентство по образованию

Государственное Образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Ульяновский Государственные педагогический университет

Имени И.Н.Ульянова

Кафедра общей физики

Студентка 4 курса

Дневного отделения

Физико-математического факультета

Калачёва О.В.

Определение концентрации атомов в газе методом атомно-абсорбционной спектроскопии

Курсовая работа

Научный руководитель: кандидат

физико-математических наук,

доцент Кудрявцев Ю Н.

Ульяновск 2007

Оглавление:

Введение……………………………………………………………..…….....3

1. Глава 1 Теория атомно-абсорбционных измерений..............................6

1.1 излучение и поглощения света……………………………………....6

1.2 понятие линии поглощения и коэффициента поглощения ……… .8

1.3 контур линии поглощения………………………………………….10

1.4 связь между коэффициентом поглощенияв центре доплеровской

линии (k) и концентрацией поглощающих атомов

( или давлением пара P)…………………………………………14

2.Глава 2 Лазеры…………………………………………………………..16

2.1 Принцип работы лазера…………………………………………16

2.2 Описание работы гелий-неонового лазера……………………..22

2.3 Лазеры на органических красителях……………………………25

3. Глава 3 Эксперимент…………………………………………………..30

заключение…………………………………………………………………34

Список литературы…………………………………………………………35

1.ВВЕДЕНИЕ

Открытие и история исследований атомной абсорб­ции неразрывно связаны со всей историей спектроскопии и спектрального анализа. В 1802 г. Волластон, воспро­изведя опыт Ньютона по разложению сплошного сол­нечного спектра, впервые обнаружил, что если пучок солнечного света пропускать не через круглое отверстие в ставне, а через щель, то солнечный спектр оказывается пересеченным несколькими темными линиями. Однако это открытие не привлекло к себе внимания. Через 15 лет независимо от Волластона Фраунгофер снова обна­ружил темные линии в спектре Солнца, которые и полу­чили в честь него название фраунгоферовых.

Происхождение темных линий было установлено лишь в 1859 г. Кирхгофом. Кирхгоф впервые сделал от­четливый вывод о возможности определения химиче­ского состава вещества по спектрам. В совместных ра­ботах с Бунзеном Кирхгоф дал многочисленные при­меры применения спектров для определения щелочных металлов в пламени. Поэтому Бунзен и Кирхгоф спра­ведливо считаются основоположниками спектрального анализа.

В 1861 г. Кирхгофом была опубликована работа по спектральному анализу химического состава солнечной атмосферы, в которой он по совпадению линий испуска­ния определенных элементов с фраунгоферовыми ли­ниями солнечного спектра констатировал присутствие этих элементов на Солнце. В результате важнейшей об­ластью применения атомной абсорбционной спектроско­пии становятся астрофизика и астрохимия, выясняющие химический состав, физическое состояние и характер движения небесных тел.

Первые два десятилетия XX в. знаменуются значи­тельными достижениями в области теории атомной аб­сорбции. В этот период были установлены основные со­отношения: связывающие величину поглощения с атом­ными постоянными, сформулирована теория уширения линий с давлением, выведено соотношение для контура линии поглощения при суммарном действии не­скольких эффектов уширения, разработаны методы измерения атомной абсорбции.

Благодаря теоретическому обоснованию процессов абсорбции удалось получить количественные данные о солнечной и звездных атмосферах их химическом составе, температурах, электронных концентрациях и пр.

Абсорбционный метод нашел применение при рас­шифровке сложных спектров, так как в поглощении на­блюдаются линии, начинающиеся только с низких энер­гетических уровней.

Для астрофизических целей, исследования плазмы, выяснения особенностей строения атома важно знать продолжительности жизни возбужденных состояний ато­мов и эффективные сечения атомов при столкновении с молекулами постороннего газа. Измерения поглощения применяются также и при исследовании сверхтонкой структуры атомных линий и эффекта Зеемана, т. е. в тех случаях, когда для реги­страции явления необходимы очень узкие спектральные линии.

Применение атомной абсорбции в аналитической хи­мии начинается в сороковых годах и касается исключи­тельно определения паров ртути в воздухе.

В 1954 г. появляется работа О. П. Бочковой посвященная применению атомной абсорбции для анализа газов. Этими единичными работами ограничивалось аналити­ческое использование атомной абсорбционной спектро­скопии вплоть до 1955 г.

В 1955 г. Уолшем были выявлены наибо­лее существенные преимущества абсорбционных методов перед эмиссионными, предложен рациональный способ регистрации атомной абсорбции и рекомендована схема установки для проведения анализов.

Работы по атомной абсорбционной спектро­скопии проводятся не только в области ее применения для анализа элементарного состава вещества, но и в других направлениях: разрабатываются абсорбционные методы анализа газов, упрощенные методы определения изотопного состава элементов, ведутся измерения абсо­лютных величин сил осцилляторов и ширины резонанс­ных линий, коэффициентов диффузии паров элементов в инертных газах.

Цель данной курсовой работы является моделирование атомно-абсорбционных измерений в варианте лазерной

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать