Освещение искусственное и естественное, светотехника. Спектроскопия в промышленности
Боровская теория атомных спектров широко использовалась для исследования молекулярных соединений, образуемых атомами при химических взаимодействиях. Когда атомы, соединяясь, образуют молекулы, их электронные оболочки взаимодействуют, создавая общие орбиты вокруг групп ядер. Такие химические соединения также можно заставить испускать или поглощать спектральные линии. Из анализа получающихся при этом сложных спектров извлекаются важные сведения о положении ядер, о силах, необходимых для их разделения, и энергетических состояниях, занимаемых общими электронами. Молекулярная спектроскопия стала одним из самых мощных аналитических средств, доступных химикам, при анализе атомных группировок внутри сложных молекул. Спектроскопия во многих случаях оказывается полезной, дополняя известные геометрические модели числовыми значениями, поскольку из детального анализа молекулярных спектров можно получить точные расстояния между атомами.
Многие молекулярные спектры лежат в инфракрасной области, уИ необходимость их исследования указала за последние годы заметное влияние на разработку соответствующих приборов. Оптическая промышленность революционизировала инфракрасную спектральную технику и довела ее до такого уровня, что то, что прежде считалось тонким исследованием, ныне стало самым обычным делом даже на заводах.
Вплоть до самого недавнего времени инфракрасная молекулярная спектроскопия была отраслью исследования, доступной лишь энтузиастам с умелыми руками. Требовались совершенно особые инфракрасные источники, применявшиеся спектральные приборы были трудны в .обращении, а обнаружение и регистрация спектров требовали такого умения, которым обладали немногие. Теперь все изменилось. Мощные автоматические саморегистрирующие инфракрасные спектрометры стоят, конечно, дорого, но их можно купить. С ними может с успехом работать лаборант без высшего образования. Применения спектроскопии обширны и растут день ото дня. Чтобы ограничиться одним примером, рассмотрим целлюлозу и ее производные. Инфракрасные спектры волокнистых целлюлозных материалов и их использование в производственных процессах стали в настоящее время обычными в промышленности. По спектрам родственных соединений, таких, как многочисленные углеводы и сахара, можно контролировать концентрации и ход реакции. В помощь быстрому отождествлению отдельных молекул опубликованы обширные спектральные атласы.
Ультрафиолетовая спектроскопия
Параллельно возникновению промышленной инфракрасной спектроскопии развивалась в равной мере важная промышленная ультрафиолетовая спектроскопия. Многие существенные для промышленности соединения, когда они растворены в таких растворителях, как хлороформ или спирт, могут закономерным образом поглощать ультрафиолетовый свет, обнаруживая пики поглощения на различных длинах волн соответственно своему молекулярному составу. Тем самым ультрафиолетовый спектр приобретает диагностическую значимость как аналитический метод довольно быстрого и точного отождествления соединений. В пищевой промышленности, при очистке бензина, в производстве синтетических материалов и резины такая методика недавно нашла многочисленные применения.
Промышленная спектроскопия на металлургических заводах, в литейном и кузнечном производстве существует уже в течение полувека и продолжает оставаться существенным элементом стандартного контроля. Но и здесь автоматика произвела революцию в технике. Если пропустить электрическую искру или дугу
между двумя кусками металла, то спектроскопический анализ света искры дает специалисту ясное представление о концентрациях веществ, входящих в состав сплава. Стало обычным делом подвергать анализу об* разцы литья для обнаружения вкраплений олова, мышьяка, свинца и других веществ. Этот метод имеет также большое значение для оценки содержания ми* нералов, присутствующих в небольших количествах в образцах горных пород (например, золота или урана).