Eksperimentaalanalüüsi tehnikad – elektromagnetkiirguse ja aine koostoime
1. Valguse neeldumine
Kui aatomid, molekulid või ioonid neelavad footonite energiat ning nende baasenergia ja ergastatud oleku energia erinevus rahuldab Δ E=mv, lähevad nad põhiolekust üle ergastatud olekusse ja seda protsessi nimetatakse. imendumine. Neeldumisspektrite uurimine võib määrata proovi koostise, sisu ja struktuuri. Absorptsioonspektroskoopial põhinevat analüütilist meetodit nimetatakse absorptsioonspektroskoopiaks.
2. Valguse emissioon
Kui aine neelab energiat ja läheb põhiolekust ergastatud olekusse, on ergastatud olek ebastabiilne ja läheb tagasi põhiolekusse umbes 10-8 sekundi pärast. Sel hetkel, kui energia vabaneb valguse kujul, nimetatakse seda protsessi emissiooniks.
3. Valguse hajumine
Kui valgus läbib keskkonda, tekib emissiooni nähtus. Kui keskmiste osakeste suurus (näiteks emulsioonides, suspensioonides, kolloidlahustes) on sarnane valguse lainepikkusega, suureneb kiiratava valguse intensiivsus, mida võib Tyndalli efektina näha ka palja silmaga. Hajutatud valguse intensiivsus on pöördvõrdeline langeva valguse pikkuse ruuduga ning seda saab kasutada polümeeri molekulide ja kolloidosakeste suuruse ja morfoloogia uurimiseks. Kui keskkonna molekulid on valguse lainepikkusest väiksemad, tekib Rayleigh M9 emissioon. Selle hajumise põhjustavad footonite ja molekulaarmolekulide vahelised elastsed kokkupõrked. Kokkupõrke ajal energiavahetust ei toimu, muudetakse ainult footoni liikumise suunda, mistõttu hajutatud valguse sagedus jääb muutumatuks ning hajutatud valguse intensiivsus on pöördvõrdeline langeva valguse lainepikkuse neljanda astmega. Kui footonid põrkuvad mitteelastselt keskmiste molekulidega, ei muuda nad mitte ainult oma liikumissuunda, vaid vahetavad ka energiat, mille tulemuseks on hajutatud valguse sageduse muutumine. Seda hajumisnähtust nimetatakse Ramani hajumiseks.
4. Peegeldus ja murdumine
Kui valgust kiiritatakse keskkonnast (1) teise keskkonna (2) liidesesse, muudab osa valgust liideses suunda ja naaseb liidesesse (1), mida nimetatakse valguse peegeldumiseks. Teine osa valgusest muudab suunda ja siseneb keskkonda (2) nurga r (murdumisnurk) all, mida nimetatakse valguse murdumiseks.
5. Häired
Teatud tingimustel interakteeruvad valguslained üksteisega. Kui need asetatakse üksteise peale, tekitavad nad liitlaine, mille intensiivsus sõltub iga laine faasist. Kui kahe laine faaside erinevus on 180 kraadi, tekib maksimaalne hävitav interferents. Kui kaks lainet on faasis, ilmneb maksimaalne konstruktiivne interferents. Häirenähtuse kaudu on võimalik saada heledaid ja tumedaid triipe. Kui kaks lainet tugevdavad üksteist, ilmuvad heledad triibud. Kui need üksteist tühistavad, ilmuvad tumedad triibud
6. Difraktsioon
Nähtust, kus valguslained kalduvad kõrvale oma sirgjoonest takistuste või kitsaste pilude läbimisel, nimetatakse difraktsiooninähtuseks. See on häirete tagajärg.
