Vad studerar man med en spektrometer

Spektroskopi existerar samlingsnamnet till experimentella metoder på grund av för att analysera spektra. Vanligen används elektromagnetisk strålning till för att analysera ett sektion från detta elektromagnetiska spektrumet samt på det sättet får insikt angående kemiska koncentrationer samt kombinationer.

inom sin vidare fras används begreppet även på grund av metoder var partiklar såsom elektroner, neutroner alternativt atomer används liksom informationsbärare.

Kan också avges, i bestämda energikvanta

termen ljusanalys anger ordagrant för att man tittar vid en spektrum.

Historik

[redigera | redigera wikitext]

Historiskt besitter dem spektroskopiska metoderna utvecklats ur iakttagelser från spektra från detta stöt likt man får då ljuset ifrån mot modell solen får passera en prisma. ifall detta även gått förbi genom ett gas kunna man iaktta mörka grupp alternativt linjer inom spektret, beroende vid för att gasens atomer alternativt molekyler absorberat ljus från vissa frekvenser.

liknande absorptionsband, liksom ljusa emissionsband, är kapabel även iakttas inom spektrum ifrån stjärnor.

Jämför vad Bohr gjorde med väteatomen! (Fast egentligen var det nog inte han som gjorde det, men han drog vackra slutsatser

Jämförelse mellan stjärnspektra samt laboratoriespektra besitter sedan talet betytt enormt på grund av förståelsen från världsrymden. inom samt tillsammans med kvantmekanikens tillväxt besitter spektroskopiska metoder bringat klarhet inom atomers attribut. ljusanalys omfattar idag ej bara detta synliga spektret utan varenda mätbara våglängdsområden.

När man ej bara iakttar att detta finns en mörkt alternativt ljust grupp nära ett viss våglängd utan man mäter både våglängd samt intensitet talar man angående spektrometri.

detta gemensamma på grund av all spektralanalys existerar enstaka intensitet vilket enstaka funktion från enstaka våglängd alternativt frekvens. ett graf^{[särskiljning&#;behövs]} likt visar detta funktionssamband kallas spektrogram. tillsammans undantag från masspektrometri besitter termen spektralanalys dock ej slagit igenom helt samt hållet, samt vissa metoder tillsammans med vilka man nog förmå mäta ett signals intensitet, mot modell NMR-spektroskopi, kallas alltjämt "spektroskopi".

Ljus: UV, vis-, IR

Varianter

[redigera | redigera wikitext]

Man förmå grovt dela in ljusanalys inom absorptions- samt emissionsspektroskopi. inom detta inledande tar ett atom upp ljus samt inom detta senare avger atomer ljus. till för att fullständigt behärska förklara denna process måste den behandlas inom kvantmekaniken. Inom kvantmekaniken finns förklaringen till varför elektroner inom atomer bara tillåts inneha vissa bestämda, detta önskar yttra diskreta, energivärden (en bildlig jämförelse skulle existera mot modell ett himlakropp liksom endast förmå äga planetbanor tillsammans med vissa radier).

Fysikalisk bakgrund

[redigera | redigera wikitext]

När elektroner hoppar mellan dessa energitillstånd ("banor" alternativt elektronskal) avges alternativt tas detta upp en ljuskvantum (en foton) tillsammans ett energi vilket motsvarar skillnaden inom elektronens energi inom dessa status, detta kallas excitation.

Kan också avges, i bestämda energikvanta

Man är kapabel visa inom kvantmekaniken för att enstaka fotons energi motsvarar enstaka viss våglängd: , var existerar Plancks konstant samt existerar ljusets våglängd.

Ett fullständigt spektrum motsvarar alltså varenda tänkbara skillnader mellan elektrontillstånd inom enstaka atom. varenda grundämne besitter ett alldeles personlig uppsättning från elektrontillstånd samt på det sättet äger detta en unikt spektrum.

Spektra från föreningar (molekyler alternativt fasta kroppar) kunna existera mer diffusa. Detta sker då allt fler atomer från identisk stöt sammankommer samt deltar inom bindningen.

[1] För att kunna göra det behöver man använda en apparat, en spektrofotometer

Då reduceras energiskillnaden mellan elektrontillstånden tills dem flyter ihop samt bildar grupp. Detta innebär för att även skillnaderna mellan föreningarnas respektive spektra reducerar då liknande tillåtelse förekommer. Detta sker oftast inom optiska området vilket inkluderar synligt ljus. inom röntgenområdet deltar dock elektrontillstånd tillsammans diskreta väl skilda energier likt lämpar sig förbättrad till undersökningar var mer än bara en fåtal atomer existerar inblandade.

Vad är spektrometri? Materia växelverkar med elektromagnetisk strålning: Ljus

Molekyler roterar samt skakar, vilket påverkar dem krafter såsom verkar vid elektronerna samt därför även vilka banor dem går inom.

Den inverkan rotationen äger vid energibanorna beskrivs från

där existerar Diracs konstant, c existerar ljusets hastighet, B existerar ett rotationskonstant, angiven nedan samt D existerar enstaka korrektionsterm orsakad från centrifugaleffekter.

där I står på grund av tröghetsmomentet.

Den konsekvens vibrationen besitter vid energibanorna beskrivs från

där existerar vibrationskvanttalet, , medan samt existerar konstanter.

Den inledande parentesen utgår ifrån vibration baserad vid ett harmonisk oscillator, medan övriga parenteser sedan tar hänsyn mot dem anharmoniska delarna.

Exempel vid olika spektroskopitekniker

[redigera | redigera wikitext]

Användningsområden

[redigera | redigera wikitext]