Tehnike eksperimentalne analize - interakcija između elektromagnetnog zračenja i materije
1. Apsorpcija svjetlosti
Kada atomi, molekuli ili joni apsorbuju energiju fotona i razlika između njihove bazne energije i energije pobuđenog stanja zadovolji Δ E=mv, oni će prijeći iz osnovnog stanja u pobuđeno stanje, a ovaj proces se naziva apsorpcija. Proučavanjem spektra apsorpcije može se odrediti sastav, sadržaj i struktura uzorka. Analitička metoda uspostavljena na osnovu apsorpcione spektroskopije naziva se apsorpciona spektroskopija.
2. Emisija svjetlosti
Kada supstanca apsorbira energiju i prijeđe iz osnovnog u pobuđeno stanje, pobuđeno stanje je nestabilno i prelazi u osnovno stanje nakon otprilike 10-8 sekundi. U ovom trenutku, ako se energija oslobađa u obliku svjetlosti, ovaj proces se naziva emisija.
3. Rasipanje svjetlosti
Kada svjetlost prođe kroz medij, javlja se fenomen emisije. Kada je veličina čestica medija (kao što su emulzije, suspenzije, koloidne otopine) slična talasnoj dužini svjetlosti, intenzitet emitirane svjetlosti se povećava, što se također može vidjeti golim okom kao Tyndallov efekat. Intenzitet raspršene svjetlosti obrnuto je proporcionalan kvadratu dužine upadne svjetlosti i može se koristiti za proučavanje veličine i morfologije polimernih molekula i koloidnih čestica. Kada su molekuli medijuma manji od talasne dužine svetlosti, dolazi do Rayleigh M9 emisije. Ovo raspršenje je uzrokovano elastičnim sudarima između fotona i molekularnih molekula. Prilikom sudara nema razmjene energije, mijenja se samo smjer kretanja fotona, pa frekvencija raspršene svjetlosti ostaje nepromijenjena, a intenzitet raspršene svjetlosti je obrnuto proporcionalan četvrtom stepenu talasne dužine upadne svjetlosti. Kada se fotoni sudare neelastično sa srednjim molekulima, oni ne samo da mijenjaju smjer kretanja već i razmjenjuju energiju, što rezultira promjenom frekvencije raspršene svjetlosti. Ovaj fenomen rasejanja naziva se Ramanovo rasejanje.
4. Refleksija i refrakcija
Kada se svjetlost ozrači iz medija (1) na međusklop drugog medija (2), dio svjetlosti mijenja smjer na međumeđu i vraća se na međusklop (1), što se naziva refleksija svjetlosti. Drugi dio svjetlosti mijenja smjer i ulazi u medij (2) pod uglom od r (ugao prelamanja), što se naziva lom svjetlosti.
5. Smetnje
Pod određenim uslovima, svetlosni talasi će međusobno delovati. Kada se superponiraju, oni će proizvesti kompozitni talas čiji intenzitet zavisi od faze svakog talasa. Kada je fazna razlika između dva talasa 180 stepeni, dolazi do najveće destruktivne interferencije. Kada su dva talasa u fazi, dolazi do maksimalne konstruktivne interferencije. Kroz fenomen interferencije mogu se dobiti svijetle i tamne pruge. Ako dva vala ojačaju jedan drugog, pojavit će se svijetle pruge. Ako se međusobno poništavaju, pojavit će se tamne pruge
6. Difrakcija
Fenomen odstupanja svjetlosnih valova od svoje prave linije prilikom prolaska kroz prepreke ili uske proreze naziva se fenomen difrakcije. To je rezultat interferencije.
