Tehnike eksperimentalne analize - Interakcija med elektromagnetnim sevanjem in snovjo
1. Absorpcija svetlobe
Ko atomi, molekule ali ioni absorbirajo energijo fotonov in razlika med njihovo osnovno energijo in energijo v vzbujenem stanju ustreza Δ E=mv, bodo prešli iz osnovnega stanja v vzbujeno stanje, kar se imenuje absorpcija. Študija absorpcijskih spektrov lahko določi sestavo, vsebino in strukturo vzorca. Analitična metoda, ki temelji na absorpcijski spektroskopiji, se imenuje absorpcijska spektroskopija.
2. Emisija svetlobe
Ko snov absorbira energijo in preide iz osnovnega stanja v vzbujeno stanje, je vzbujeno stanje nestabilno in bo prešlo nazaj v osnovno stanje po približno 10-8 sekundah. Če se na tej točki energija sprosti v obliki svetlobe, se ta proces imenuje emisija.
3. Sipanje svetlobe
Ko svetloba prehaja skozi medij, se pojavi pojav emisije. Ko je velikost srednje velikih delcev (na primer v emulzijah, suspenzijah, koloidnih raztopinah) podobna valovni dolžini svetlobe, se intenzivnost oddane svetlobe poveča, kar lahko vidimo tudi s prostim očesom kot Tyndallov učinek. Intenzivnost razpršene svetlobe je obratno sorazmerna s kvadratom dolžine vpadne svetlobe in se lahko uporablja za preučevanje velikosti in morfologije polimernih molekul in koloidnih delcev. Ko so molekule medija manjše od valovne dolžine svetlobe, pride do emisije Rayleigh M9. To sipanje povzročajo elastični trki med fotoni in molekularnimi molekulami. Pri trku ne pride do izmenjave energije, spremeni se le smer gibanja fotona, zato frekvenca sipane svetlobe ostane nespremenjena, jakost sipane svetlobe pa je obratno sorazmerna s četrto potenco valovne dolžine vpadne svetlobe. Ko fotoni neelastično trčijo v srednje molekule, ne le spremenijo smer gibanja, ampak tudi izmenjujejo energijo, kar povzroči spremembo frekvence razpršene svetlobe. Ta pojav sipanja se imenuje Ramanovo sipanje.
4. Odboj in lom
Ko svetloba seva iz medija (1) na vmesnik drugega medija (2), del svetlobe spremeni smer na vmesniku in se vrne na vmesnik (1), kar imenujemo odboj svetlobe. Drugi del svetlobe spremeni smer in vstopi v medij (2) pod kotom r (lomni kot), kar imenujemo lom svetlobe.
5. Motnje
Pod določenimi pogoji bodo svetlobni valovi delovali med seboj. Ko se prekrivajo, bodo ustvarili sestavljen val, katerega intenzivnost je odvisna od faze vsakega vala. Ko je fazna razlika med obema valovoma 180 stopinj, pride do največje destruktivne interference. Ko sta oba vala v fazi, pride do največje konstruktivne interference. S pojavom interference je mogoče dobiti svetle in temne proge. Če se dva vala krepita, se bodo pojavile svetle črte. Če se med seboj izničijo, se pojavijo temne črte
6. Difrakcija
Pojav, ko svetlobni valovi odstopajo od svoje ravne črte, ko gredo skozi ovire ali ozke reže, se imenuje uklonski pojav. To je posledica motenj.
