Практикум по спектроскопии. Вода в минералах: Учебное пособие
Шишелова Т. И., Созинова Т. В., Коновалова А. Н.,
Цель работы: уточнение структуры флогопита.
Основные понятия
Молекулы в газе или жидкости имеют случайную ориентацию в пространстве. Таким образом, при поглощении света никакое направление не является преимущественным, и интенсивность поглощения есть величина усредненная и не зависит от угла падения или поляризации излучения.
Для кристаллических твердых тел ситуация совершенно иная. Излучение будет поглощаться только в том случае, если его электрический вектор имеет составляющую в направлении возможных колебаний молекулы. Поэтому интенсивность поглощения будет зависеть от угла падения и направления поляризации.
Интенсивность поглощения на частотах, ассоциирующихся с частотой колебания ОН-связи в слюдах, также является функцией угла между направлениями связи и плоскостью электрического вектора излучения.
Если предположить, что диполи распределены изотропно по азимутальному углу, образуя некоторый конус с углом 2g при вершине, то оптическая плотность может быть выражена формулой:
, (1)
где D=lg(I0/I) - оптическая плотность,
- коэффициенты отражения перпендикулярно и параллельно поляризованного излучения, рассчитанные по формулам Френеля:
;
.
где d - толщина кристалла слюды; n - показатель преломления слюды; i - угол падения излучения; r - угол преломления; I0 - интенсивность падающего и I - прошедшего излучения; k=D/α - коэффициент поглощения.
Порядок выполнения работы
Таблица 6.1
Данные для расчета ориентации ОН-связи во флогопите
№ п/п |
d,мм |
n |
i |
r |
I0 |
I |
D |
K |
γ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|