SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.
-
Upload
tore-basso -
Category
Documents
-
view
214 -
download
0
Transcript of SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.
![Page 1: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/1.jpg)
SPETTROSCOPIA
![Page 2: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/2.jpg)
Vapore di Na
Spettro in assorbimento
Spettro in emissione
![Page 3: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/3.jpg)
SPETTROSCOPIA
• ASSORBIMENTO
• EMISSIONE
• DISPERSIONE
1
3
1
3
3
![Page 4: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/4.jpg)
1. Posizione2. Intensità 3. Ampiezza della linea
![Page 5: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/5.jpg)
LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO
![Page 6: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/6.jpg)
SPETTROMETRO
sorgente prisma, reticolo
campione
rivelatore(assorb.)
rivelatore(Raman)
Sorgenti: klystron, solenoidi, metalli, o ossidi metallici riscaldati, gas nobili attraversati da scariche elettriche, elementi radioattivi, luce di sincrotrone...
Elementi disperdenti: prismi di quarzo, o altri monocristalli, reticoli di diffrazione Rivelatori: semiconduttori, fotomoltiplicatori, pellicole fotosensibili
Il campione può essere gassoso, in soluzione liquida, solido (cristallino o in polvere)Le celle sono in genere rivestite di specchi semitrasparenti per aumentare il cammino ottico della radiazione
![Page 7: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/7.jpg)
SPETTROSCOPIA DI ASSORBIMENTO
Rivelatore
Campione
Reticolo
RiferimentoSorgente
Combinatore dei fasci
![Page 8: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/8.jpg)
DISPERSIONE : PRISMA
Bassa frequenza Alta frequenza
![Page 9: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/9.jpg)
DISPERSIONE : RETICOLO
Raggiodiffuso
Raggio incidente
Reticolo di diffrazione
Raggio diffuso
![Page 10: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/10.jpg)
Red
Blue
Differenti interferiscono a differenti
![Page 11: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/11.jpg)
MONOCROMATORE
Raggioincidente
Raggi diffusi
Al rivelatore
Fenditura
Reticolo di diffrazione
![Page 12: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/12.jpg)
1. Dispersione direttaprismireticoli
2. Interferometria
La spettroscopia in trasformata di Fourier differisce dalla spettroscopia convenzionale in quanto tutte le lunghezze d’onda sono misurate simultaneamente. Questo riduce considerevolmente il tempo necessario per raccogliere lo spettro con il necessario rapporto segnale/rumore.
![Page 13: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/13.jpg)
SPETTROSCOPIA RAMAN
Monocromatoreo interferometro
Rivelatore
Cella del campione
![Page 14: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/14.jpg)
INTENSITA’
LEGGE DI LAMBERT-BEER I=I0e-εcl
lunghezza della cella l
c : concentrazione del campione
![Page 15: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/15.jpg)
La quantità di fotoni assorbiti dalle molecole del campione (cioè la quantità di radiazione assorbita) dipende da
Legge di Lambert-Beer I=I0e-εcl
la natura chimica delle molecole
la loro concentrazione, c
la frequenza della radiazione incidente = ()
la lunghezza del “cammino ottico” l
![Page 16: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/16.jpg)
INTENSITA’
Coe
ffic
ien
te d
i ass
orb
imen
to m
olar
eNumero d’onda
coefficientedi assorbimentointegrato
1. TRASMITTANZA T=I/I0
2. ASSORBANZA A=log(I0/I)
3. COEFFICIENTE DI ASSORBIMENTO MOLARE
![Page 17: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/17.jpg)
1. numero di molecole Ni per volume unitario che sono nello stato iniziale (densità di popolazione)
2. probabilità che la transizione abbia luogo.
L’intensità di una linea dello spettro dipende da
![Page 18: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/18.jpg)
1. POPOLAZIONE DEI LIVELLI
A. Effetto della separazione dei livelli
Livelli E (cm-1) N/N0 a 300 K
Elettronici 20000 2 10-42
Vibrazionali 2150 3.3 10-5
Rotazionali 10 0.953
Ro
tazion
ale Vib
razion
ale E
lettron
ico
![Page 19: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/19.jpg)
B. Effetto della temperatura
Ene
rgy
0K WARM HOT
0 K T media T elevata
![Page 20: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/20.jpg)
Ass
orb
imen
to s
tim
olat
o
Em
issione stim
olata
Em
issione spon
tanea
2. PROBABILITA’ DI TRANSIZIONEINTERAZIONE MATERIA - CAMPO ELETTROMAGNETICO
assorbimento stimolato w = B
emissione stimolata w’ = B’
emissione spontanea w’ = A
B = B’ A 3 B
![Page 21: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/21.jpg)
• Il momento di dipolo cambia quando un elettrone 1s diventa un 2p (non un 2s)
• Il cambiamento in dipolo associato con la transizione 1s 2p causa l’oscillazione del campo elettromagnetico
• I cambiamenti della lunghezza di legame di una molecola che vibra causano un cambiamento nel momento di dipolo che causa l’oscillazione del campo EM
dIFFI μμ *
REGOLE DI SELEZIONE E MOMENTI DI TRANSIZIONE
I coefficienti B di Einstein sono legati al momento di transizione
![Page 22: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/22.jpg)
AMPIEZZA DELLA LINEA
• ALLARGAMENTO DOPPLER
• LARGHEZZA NATURALE DELLA LINEA
![Page 23: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/23.jpg)
Spostamento verso il blu (a più alte frequenze)
Spostamento verso il rosso (a più basse frequenze)
Posizioni della sorgente sonora
Effetto Doppler
![Page 24: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/24.jpg)
in moto
ferma
Inte
nsi
tàIn
ten
sità
![Page 25: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/25.jpg)
Effetto Doppler e temperatura
Frequenza
Inte
nsi
tà d
ell’
asso
rbim
ento
![Page 26: SPETTROSCOPIA. Vapore di Na Spettro in assorbimento Spettro in emissione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051515/5542eb57497959361e8c21b9/html5/thumbnails/26.jpg)
LARGHEZZA NATURALE DELLA LINEA
Tutti i livelli hanno una minima “ampiezza” dovuta al principio di indeterminazioneΔE Δt ħ
La molecola rimane nello stato eccitato per un tempo finito e poi decade per emissione spontanea
A 3 B
La vita media in uno stato eccitato è tanto più breve quanto maggiore è la differenza di energia rispetto allo stato fondamentale.Tanto più breve è la vita media tanto maggiore è l’ “ampiezza” del livello.