Zjawiska i efekty oddziaływania janow z materia. Prawo Moseleya okresla jak Duzy będzie obszar wzbudzenia. Zaleczy od dl fali (energia) i od l. atomowej. Jeżeli energia rosnie przy pozostającej takiej samej l atom to obszar rosnie. Jeżeli l atom rosnie to obszar przy tej samej energii maleje. Absorpcja, rozpraszanie niskokatowe, dyfrakcja, rozpraszanie wsteczne, emisja elektronow wtornych, katodoluminescencja, oddziaływanie nieelastyczne. Reguła Franca-Cordona- dotyczy przejść promienistych elektronowo-wibracyjnych w czasteczkach. Glosi ze:1-przejscia elektronowe zachodza bez zmiany położenia jader (jadra sa duzo ciezsze), 2-najbardziej prawdopodobne sa te przejscia dla których max jest calka funkcji opisujących stany wibracyjne czasteczki należące do dwoch stanow elektronowych. Regula Moseleya-liniowa zależność miedzy lambda i Z. ze wzrostem Z maleje długość fali a rosnie wielkość energii. Prawo to zostalo uzyte do wykrycia „brakujących pierwiastkow”, np. Hf jest prawie identyczne z Zr Reguły wyboru w IR- Żeby czasteczka zaabsorbowala prom podczerń:musi być spełniony warunek rezonansu, musi być dostarczony odpowiedni kwant energii, musi dojsc do zmiany poziomu energet, musi być niezerowe prawdopod przejscia miedzy poziomami -model oscylatora harmonicznego (przejscia kwantow energii miedzy poziomami energetycznymi musza spełnić warunek delta v= +/-1. Zmiana może nastapic tylko do sąsiedniego poziomu) -model oscylatora anharmonicznego (przejscie kwantu może nastapic na dalsze poziomy ponieważ sa one bliżej siebie, ale przejscia sa slabsze. Przejscie może się odbyc o ton podstawowy czyli delta v=1 lub o nadton delta v=2 itd. Zmiana poziomu rowna jest zmianie energii miedzy poziomami (hv=deltaE) i musi nastapic zmiana momentu dipolowego, bądź jego powstanie. Budowa i zasada dzialania atomizerow w ASA: źródło prom emituje linie rezonansowe, stabilne, o duzym natężeniu i malej szerokości połówkowej pasma. płomieniowy: procesy zachodzące kolejno:nebulizacja (rozproszenie roztworu w mgłę, skierowanie do płomienia); atomizacja (w płomieniu palnika. Jest gaz palny i gaz utleniajacy które się mieszaja); odparowanie rozpuszczalnika; stopienie soli i przejscie jej w stan pary (dysocjacja termiczna); reakcje przeszkadzające (jonizacja, wzbudzenia,syntezy); elektrotermiczne:kolejno: suszenie probki (300-500K)30-60s; stopienie i usuniecie np. matrycy (500-1000K); atomizacja (1000-37000K)1-2s; przeprowadzenie probki do roztworu : woda krolewska rozp., potem pod mikrofale; Atomizacja w plazmie laserowej: dla subst stalych; wodorkowe:do metali które dadza się latwo przeprowadzic do wodorkow. W formie par dostaja się do kuwety wodorkowej. Wodorek rozkladany na atomy; Budowa spektrometru WDS: metoda spektroskopowa opierajaca się na pomiarze dl fali promieniowania rentg genrowaego z probki przez wiązkę elektronowa. Podczas uderzaja wiazki w próbkę wybijane sa El z najbardziej wew orbitali K i L. elektron z zew orbitali przenosi się na opuszczony orbital wew. Podczas takiego przechodzenia emitowana jest energia w postaci fotonu wtornego prom rentg. Prom trafia d krysztalu analizującego który monochromatyzuje prom i jest ono kierowane do detektora i analizatora. Musi być spełnione prawo Braga. Detektor zliczaja promieniowanie. Probka, krysztal i detektor musza być na kole Rowlanda. Probka jest nieruchoma reszta se rusza po kole. Zasada działania proporcjonalnego detektora promieniowania: padajacy kwant jonizuje gaz (przewaznie Ar). Dzieki promieniowaniu nastepuje jonizacja—sa kationy Ar i fotoelektrony. Wzbity elektron może zjonizowac inna czastke Ar. Przyklada sie potencjal elektryczny (anoda z cienkiego drutu). Elektron porusza się w polu mag-energia rosnie i jonizacja wtorna jest możliwa. Dalsza jonizacja czastek Ar. Pojecia: ślepa proba-proba wykonana w warunkach identycznych jak analiza badanej probki ale bez dodawania subst oznaczanych. Granica oznaczalności-najmniejsza ilosc oznaczanego składnika jaka Moza jeszcze ilościowo okreslic Matryca- wszystko co wprowadzamy do układu poza pierwiastkiem oznaczanym zakaz alternatywy-dla molekul mających srodek symetrii drganie może byc aktywne jedynie w jednej z rodzajow spektometrii (Ramana lub IR). Gdy pasmo widac w Ramana to nie będzie widac w IR i na odwrot drgania normalne molekuł-drgania polegające nna jednoczesym ruchu wszystkich molekul, odbywających Sie z jednakowa czestocia i zgodnie w fazie Pasmo Stokesa-jedno z pasm obserwowanych w spektroskopii Ramana. Powstaje gdy czasteczk apo oddziaływaniu z promieniowaniem przenosi się na wyższy poziom oscylacyjny i rozproszony foton ma energie nizsza o roznice energii poziomow oscylacyjnych. Jak powstaje promieniowanie w XRF: ze zrodla emitowane jest pierwotne prom rentg w pstaci fotonow o wysokiej energii, które uderzaja w próbkę. Wybijane sa elektrony z najbardziej wew orbitali K i L. dla równowagi elekt z orbitai zew Przenosza się na orbitale opuszczone. Podczas przechodzenia emitowana jest energia w postaci fotnu wtornego prom zwanego fluorescencja. Takie prom jest charakt dla kazdego pierw. Zjawisko rozpraszania promieniowania w Ramanie: zjawisko nieelastycznego rozpraszania swiatla (prom) monochromatycznego. Czesc kwantow prom oddzialywujac z czasteczkami probki (zmienia energie fotonu-rozproszenie ramana-pasmo stokesowskie(mniejsza energia po rozproszeniu) i antystokesowskie(wieksza energia po rozproszeniu))v( nie zmienia energii fotonu-rozproszenie reyleigha i jeg pasmo) Zasady pracy mikroskopu CL z tzw. "zimną" i "gorącą" katodą: goraca katoda jest źródłem elektrnow podobnym do tego z mikroskopu elektronowego-wlokno wolframowe. Wiazka elektronow skierowana się jest na próbkę ustawiona do gory nogami i probka musi być przezroczysta. Pozwala rejestrowac krotka luminescencje. W zimnej katodzie elektrony uwalniane sa zjonizowanym gazie, miedzy anoda i katoda i kierowane na pow preparatu. Wwykorzystuje strumien jonow i nie musi być przezroczysta. Czarne ciala- sa to obikty teoretyczne, które pochlaniaja cale padające na nie światło w calym zakresie długość fa padających pod dowolnym katem i w dowolnej temp. Wspolczynni absorpcji wynosi 1. Powierzchnie sa czarne i brakuje nanich odbicia. Jest doskonalym emiterem promieniowania. Dla danej temp energia o roznej długości Prawo Rydberga-opisujeje jego rownanie. Mowi to o tym iż częstość i długość wyemitowanej fali o przejsciu ze stanu wyższego na nizszy zalezy od liczby atomowej pierw, głównych liczb kwant stanow niższego i wyższego. Im wyzsza energia dostarczana do atomu tym elektrony sa wzbudzane na wyższy poziom co powoduje i wpływa na katodoluminescencję: katodolumin spowodowana jest dzialaniem ektronow przyspieszanych przez elektrody. Czynniki wpływające na intensywnoosc: -analityczne (przygotowani probki, napylanie probki, temp, warunki analizy, rodzaj sprzętu), -krystalograficzne (aktywacja-wzbudzenie ulatwijace luminescencje, sensitizing-wieksza czułość na luminesc, quenching) palnik płomieniowy: zbudowany ze szkla kwarcowego, który otoczony jest cewka, przez który przepływa prad zienny o czestotliwsci radiowej, kktory powoduje ruch obrotowy jonow w plazmie. Osiagana jest temp ok 1000K, co powoduje niemal 10% jonizacji. Palnik jest uksztalt tak zey można bylo przepuszczac argon w 3 czesciach. Zew-argon chlodzi palnik, wew-przeplywa w postaci aerozolu i niesie próbkę, w srodku podtrzymuj plazme. Aerozol przechodzi przez 3 strefy: wstępnego ogrzewania, wstepnej radiacji i wlasciwa analityczna. Jony trafiaja do analizatora mas. Jego zadaniem jest oddzielenie jonow o roznej masie oraz skierowanie strumienia do detektora. Tam trrafiaja tylko interesujące nas jony, reszta się odbija na plytkach. Detektor zlicza prom monochrom. Rodzaje elektrnow: wtorne (SE)-kontrast topograficzny (el o energii ponizej 50eV, maja maly zasieg, zaleza od kata padania wiazki. Sa on wyrzucone z wew powlok elektronowych na skutek zderzen niesprężystych z elektronami pierwotnymi); wstecznie rozproszone (BSE)- kontrast materialowy; przechodzące; elektrony Augera; LBeta: w celu wytworzenia char promien rentg potrzebna jest luka w wew powlokach elektronowych atomu. W zaleznosci od tego na ktorej powloce jest luka, wyróżniamy odpowiednie serie linii. Jeśli wybity zostanie el z powloki L to mamy doczynienia z liniami L. licznik scyntylacyjny:detektor prom jonizującego. Podstawa dzialania jest zjawisko scyntylacji, zachodzące w niektórych subst pod wpływem bombardowania ich czastkami naladowanymi. Najczesciej wykorzystywanymi kryszalami jest NaI(Tl). W nim pod wpływem prom dochodzi do rozbłysków subst scyntyl->rozbłysk=emisja fotoelektronu. One wędrują na fotopowielacz i zostaja zliczone. Fotopowielacz multplikuje liczbe elektronow i daje impuls elektryczny. Jest to rodzaj detektora fluoroscencyj->fluorescencja w zaakrtesie scwiatla widzialnego subst na która pada wiazka prom rentg. Aktywator-cetrum luminescencji o poziomie energii znajdujacym się pomiedzy pasmem podstawowym a wzbudzonym, bliżej pasma podstawowego. W wyniku tego może on być źródłem widma w CL zaburzającym wynik badania, ponieważ będzie emitowal światło w innej dl fali niż badana subst. Do czego uzywa się ramana i IR-metody te sluza do otrzymywania widm oscylacyjnych dzieki którym możemy ustalic jakie grupy funkcyjne obecnie sa w analizowanym związku. Pozwalaja na analize zarówno struktury czastek jak i oddziaływania z otoczeniem.