Методи експериментального аналізу - взаємодія між електромагнітним випромінюванням і речовиною
1. Поглинання світла
Коли атоми, молекули чи іони поглинають енергію фотонів і різниця між їх основною енергією та енергією збудженого стану задовольняє Δ E=mv, вони переходитимуть з основного стану у збуджений, і цей процес називається поглинання. Дослідження спектрів поглинання дозволяє визначити склад, вміст і структуру зразка. Аналітичний метод, створений на основі абсорбційної спектроскопії, називається абсорбційною спектроскопією.
2. Випромінювання світла
Коли речовина поглинає енергію та переходить з основного стану в збуджений, збуджений стан є нестабільним і повертається в основний стан приблизно через 10-8 секунд. У цей момент, якщо енергія виділяється у вигляді світла, цей процес називається випромінюванням.
3. Розсіювання світла
Коли світло проходить через середовище, виникає явище випромінювання. Коли розмір частинок середовища (наприклад, в емульсіях, суспензіях, колоїдних розчинах) подібний до довжини хвилі світла, інтенсивність випромінюваного світла збільшується, що також можна побачити неозброєним оком як ефект Тиндаля. Інтенсивність розсіяного світла обернено пропорційна квадрату довжини падаючого світла і може бути використана для вивчення розміру та морфології полімерних молекул і колоїдних частинок. Коли молекули середовища менші за довжину хвилі світла, виникає випромінювання Релея М9. Це розсіювання спричинене пружними зіткненнями між фотонами та молекулярними молекулами. Під час зіткнення не відбувається обміну енергією, змінюється лише напрямок руху фотона, тому частота розсіяного світла залишається незмінною, а інтенсивність розсіяного світла обернено пропорційна четвертому степеню довжини хвилі падаючого світла. Коли фотони непружно стикаються з молекулами середовища, вони не тільки змінюють напрямок свого руху, але й обмінюються енергією, що призводить до зміни частоти розсіяного світла. Це явище розсіювання називається комбінаційним розсіюванням.
4. Відбивання і заломлення
Коли світло випромінюється від середовища (1) до межі розділу іншого середовища (2), частина світла змінює напрямок на межі розділу та повертається до межі розділу (1), що називається відбиттям світла. Інша частина світла змінює напрямок і потрапляє в середовище (2) під кутом r (кут заломлення), що називається заломленням світла.
5. Втручання
За певних умов світлові хвилі будуть взаємодіяти між собою. Коли вони накладаються, вони створюють складну хвилю, інтенсивність якої залежить від фази кожної хвилі. Коли різниця фаз між двома хвилями становить 180 градусів, виникає максимальна руйнівна інтерференція. Коли дві хвилі знаходяться в фазі, відбувається максимальна конструктивна інтерференція. Завдяки явищу інтерференції можна отримати яскраві та темні смуги. Якщо дві хвилі зміцнять одна одну, з'являться яскраві смуги. Якщо вони компенсують один одного, з’являться темні смуги
6. Дифракція
Явище відхилення світлових хвиль від своєї прямої лінії при проходженні через перешкоди або вузькі щілини називається явищем дифракції. Це результат втручання.
