Postulaty Bohra:

1)

2) Elektron na n-tej orbicie ma energię E

n

, im bliżej jądra tym niższą

3) Emisja (absorpcja) kwantu wiąże się z przejściem z jednej orbity

dozwolonej na drugą



n

h

n

mV

m

2

r

m

h

p

k

E

E

c

h

E

dla = 460 nm

E = 6,63

.

10

-34

Js 3

.

10

8

m/s / 460

.

10

-9

m = 43

.

10

–20

J = 2,7 eV

c

Nh

E

N

E

N

= 6

.

10

23 .

43 10

-20

J = 258 kJ

ATP – 40 – 50 kJ C-C – 348 kJ

O-H – 346 kJ

Barwa

Zakres długości

fali (nm)

Charakterystyczna

długość (nm)

Częstotliwość

x

10

14

Hz

Energia

(kJ/mol)

UV

<400

254

11,8

471

Fiolet

400 - 425

410

7,3

292

Niebieski

425 - 490

460

6,5

260

Zielony

490 - 560

520

5,8

230

Żółty

560 - 585

570

5,3

210

Pomarańczowy

585 - 640

620

4,8

193

Czerwony

640 - 740

680

4,4

176

IR

>740

1400

2,1

85

mv

h

p

h

mv

nh

n

r

2



n

nh

mrv

2

Prawdopodobieństwo
znalezienia elektronu

Promień (nm)

n = 1, 2, 3, 4...

l = 0, 1, 2, ... n-1

m = -l, ... 0, ... +l

s = +1/2, -1/2

n, l, m, s

zakaz Pauli’ego

fotometria

gęstość mocy promieniowania - [W/m

2

]

przyrząd - radiometr

gęstość strumienia fotonów (kwantów) – [mol/m

2

s]

przyrząd - kwantometr

stała słoneczna – 1360 W/m

2

58%

2% - UV

45% - VIS 53% - IR

G

ęst

ość

st

ru

mi

en

ia

fo

to

nó

w

Wpływ
ozonu

Długość fali (nm)

Wpływ
wody i CO

2

Światło padające
na zewnętrzne
warstwy atmosfery

Światło padające
na powierzchnię
Ziemi

Rozproszenie Rayleigha N ~ 1/λ

4

Reguła Wiena

max

= 2 897 000/T

max

= 1240 nm

IR – 90%

VIS – 10%

VIS – 90%

max

= 2 897 000/T

T

f

= 5 800 K

T

in

= 1,16

.

10

7

K

protony

elektrony

spektrofotometria

cdx

k

I

dI

cx

A

I

I

0

log

E

I

I

0

log

303

,

2

k

A

E = A c x

Detektor światła

x

I

0

I

kolimator

monochromator

Źródło

światła

Roztwór
barwnika

spektrofotometr

fiolet niebieski zielony żółty pomarańczowy czerwony

Chlorofil a

Chlorofil b

Bakteriochlorofil a

Światło słoneczne

A

b

so

rp

cj

a

Długość fali (nm)

A

b

so

rp

cj

a

fiolet niebieski zielony żółty pomarańczowy czerwony

Światło słoneczne

Długość fali (nm)

Karotenoidy

Fikoerytryna

Fikocyjanina

widma pasmowe – związki chemiczne

skwantowane stany wibracyjne jąder atomowych

odległość między poziomami energetycznymi – 10 kJ/mol (

= 25 nm)

skwantowane stany rotacyjne jąder atomowych

odległość między poziomami energetycznymi – 1 kJ/mol (

= 2,5 nm)

ciągłe ruchy translacyjne całych cząsteczek

energia

S(

*)

S(

)

T(

*)

S(

*)

T(

*)

S(

)

F

lu

o

re

s

c

e

n

c

ja

F

o

s

fo

re

s

c

e

n

c

ja

O

p

óź

n

io

n

a

fl

u

o

re

s

c

e

n

c

ja

Możliwe drogi powrotu do stanu podstawowego

Przejście bezpromieniste (zderzenia z innymi cząst.) - τ = 10

-13

- 10

-12

s

Fluorescencja - powrót z S(

*) do S(

); τ = 10

-9

s - 10

-6

s

Fosforescencja - przejście z T(

*) do S (

); τ = 10

-3

- 10 s

Opóźniona fluorescencja (delayed fluorescence) - w wyniku zderzeń
przejście z T(

*) do S(

*) a stąd do S (

)

Przekazanie energii wzbudzenia innej cząsteczce

Reakcja fotochemiczna