Spektroskopia
Spektroskopia to dział nauki zajmujący analizą promieniowania emitowanego przez materię poddaną wzbudzeniu lub zmienionego pod wpływem oddziaływania z materią.
Izolowany atom lub cząsteczka pochłaniając energię w postaci ciepła lub promieniowania elektromagnetycznego, pfzechodzi ze stanu o niższej energii do dozwolonego stanu o energii wyższej. Jest to stan nietrwały. Powrót dG stanu o energii niższej dokonuje się na jednej z dróg:
• przez przekazanie energii w zderzeniu.
• przez emisję kwantu energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego,
• częściowo w postaci ciepła i emisję kwantu energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego
■; Dr Stanisław Walas Zakład Chemii Analitycznej UJ 1
Zależności między wielkościami charakteryzującymi przejścia widmowe
I* Zależności te można powiązać ze sobą, jak również wyrazić poprzez liczbę falową cm-1.
111 C
AE=h-v-h—~h-v-c
m A
■ Dr Stanisław Walas Zakład Chemii Analitycznej UJ 3
Długość fali promieniowania X wiąże się z jego częstotliwością v zależnością:
V
w której c jest prędkością światta w próżni (c = 3,00 1 08 m-s-').
Z kolei zależność częstotliwości od zmiany poziomów energetycznych wyrażana jest równaniem:
AE = h-v
w którym h to stała Plancka (h = 6,636 10 J s).
Dr Stanisław Walas Zakład Chemii Analitycznej UJ 2
Podział spektroskopii
ze względu na
rodzaj oddziaływującego indywiduum
Spektroskopię jądrową,
Spektroskopię atomową
(omawiana w ramach ćwiczeń multimedialnych),
Spektroskopię molekularną
(stosowana w ćwiczeniu laboratoryjnym -spektrofotometria UV-Vis)
: Dr Stanisław Walas Zakład Chemii Analitycznej UJ
llMsl
Podział spektroskopii ze względu na formę oddziaływania
• Spektroskopię absorpcyjną,
• Spektroskopię emisyjną,
• Spektroskopię rozproszenia.
Podział spektroskopii
ze względu na
zakres promieniowania
• Od promieniowania kosmicznego do promieniowania radiowego.
• W analizie jakościowej i ilościowej najczęściej wykorzystywany jest zakres od promieniowania rentgenowskiego do podczerwieni.
Dr Stanisław Walas Zakład Chemii Analitycznej UJ 5
Spektrofotometria to część spektroskopii molekularnej zajmująca się analizą absorpcji promieniowania elektromagnetycznego z zakresu widzialnego (Vis) i ultrafioletu (UV) z cząsteczkami.
W izolowanej cząsteczce można wyróżnić:
• energię translacji (niekwantowaną),
• energię rotacji (kwantowaną)
• energię oscylacji (kwantowaną) E^,
• energię elektronową (kwantowaną) Ee,.
Ę-ot <<: Eosc <<: Eel
Absorpcja promieniowania z zakresu UV-Vls związana jest z pochłanianiem energii odpowiadającej różnym stanom oscylacyjno-rotacyjnym dwóch poziomów elektronowych.
■ ; hv Dr Stanisław Walas Zakład Chemii Analitycznej UJ 6
lilii.