Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Spektroszkópiáról általában és a statisztikus termodinamika alapjai Fizikai kémia II. előadás 6. rész dr. Berkesi Ottó.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Spektroszkópiáról általában és a statisztikus termodinamika alapjai Fizikai kémia II. előadás 6. rész dr. Berkesi Ottó."— Előadás másolata:

1 Spektroszkópiáról általában és a statisztikus termodinamika alapjai Fizikai kémia II. előadás 6. rész dr. Berkesi Ottó

2 A spektroszkópia tárgya Az elektromágneses sugárzás és a részecskék kö- zötti kölcsönhatásokkal foglalkozó tudományág – kvantált állapotok közötti átmenetek. Elektromágneses sugárzás: az elektromos és mág- neses erőtér térben és időben való terjedése – transzverzális hullám, jellemzői: hullámhossz és amplitudó. Foton – a fény részecskéje, a sugárzás jellemzői: az energiájuk és számuk

3 E B t/x Elektromágneses sugárzás T

4 A színkép Intenzitás Energia Spektrum: Valamely intenzitás energia szerinti eloszlása

5 A színképsáv jellemzői Hullámszám/cm Abszorbancia E2E2 E1E1  E=E 2 -E 1 =hv

6 A színképsáv jellemzői Hullámszám/cm -1 Abszorbancia I

7 Az Einstein-féle átmeneti valószínűségek E2E2 E1E1 hvhv hvhv 2x hv hvhv N1N1 N2N2 A besugárzás következtében N 1 csökken N 2 nő! Időegység alatt ugyanannyi foton nyelődne el, mint amennyi kibocsátódna! Az intenzitás nulla lenne, de ezt nem tapasztalták! Van harmadik folyamat! kényszerített abszorpció kényszerített emisszió spontán emisszió

8 Az Einstein-féle átmeneti valószínűségek I ~(N 1 -N 2 ) és N 1 A fenti összefüggésből, a Boltzman-eloszlás segítségével megkapható a feketetest sugárzást leíró Planck-féle törvény, sőt az is kiderül, hogy B=B’! E2E2 E1E1 hvhv 2x hv

9 Az állapotok betöltöttsége Einsein-féle valószínűségek - az egyes állapotok betöltöttsége fontosak! Boltzman-eloszlás - már máshol is tanulták! ε o ; ε 1 ; ε 2 ; ε 3 ; ε 4 ; … ε k a rendszer lehetséges energiaállapotai ε o ; =0 Az egyes állapotokban lévő részecskék száma: {n o ; n 1 ; n 2 ; n 3 ; n 4 ; … n k } adja a rendszer pillanatnyi konfigurációját, mikroállapotát.

10 Az állapotok betöltöttsége Az egyes állapotok betöltése független egymástól - az a priori valószínűségek egyenlőségének elve. Példa: Állapotok, 0, ε, 2ε, 3ε, 4ε, 5ε, N=100 E=5ε

11 Az állapotok betöltöttsége 5 ε ε ε ε ε ε E/ε= Wj = Ismétlés nélküli variáció! 100 féle módon 99 féle módon 100 féle módon 99 féle módon 100 féle módon (99*98)/2 féle módon 98 féle módon (100*99)/2 féle módon 100 féle módon (99*98*97)/(3*2) féle módon (100*99*98*97*96)/(5*4*3*2) féle módon

12 Az állapotok betöltöttsége Hogy tudunk számolni, ha N és az n i -k ~ N A ? A jó számológépek is meghalnak a 70!-nál, csak az okos telefonok jobbak ennél!

13 A meghatározó konfiguráció W-nek ln W monoton függvénye, ezért W max. és ln W max. ugyanott található!

14 A meghatározó konfiguráció

15

16

17 -- 0 = g állapotösszeg

18 A színképsáv jellemzői Hullámszám/cm -1 Abszorbancia Kísérleti körülményektől függ E2E2 E1E1 A rendszer belső tulajdonsága Természetes vonalszélesség  átl. – gerjesztett állapot átlagos élettartama I/2 hvhv 2x hv hvhv A félértékszélességet befolyá- solják még a cserefolyamatok és a Doppler-effektus.

19 A spektroszkópiák csoportosítása Spektroszkópiák Atomi színképek Molekulaszínképek Forgási Elektron Rezgési A vizsgált részecske minősége szerint lehetnek: A kvantált mozgásforma szerint lehetnek:

20 A spektroszkópiák csoportosítása A mért intenzitás minősége alapján lehetnek: Emissziós det. IoIo I sf. Reflexiós det. IoIo I sf. Elnyelési/abszorpciós IoIo I sf. minta det. Raman det. laser -  ElektronRezgésiForgási

21 Ajánlott irodalom P.W. Atkins, Fizikai Kémia II. Szerkezet, Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp., 2002, , , , , old. Kovács I.-Szőke J., Molekulaspektroszkópia, Akadémiai Kiadó, Bp.


Letölteni ppt "Spektroszkópiáról általában és a statisztikus termodinamika alapjai Fizikai kémia II. előadás 6. rész dr. Berkesi Ottó."

Hasonló előadás


Google Hirdetések