Vad studerar man med en spektrometer

Spektroskopi existerar samlingsnamnet till experimentella metoder till för att analysera spektra. Vanligen används elektromagnetisk strålning till för att analysera enstaka sektion från detta elektromagnetiska spektrumet samt på det sättet får insikt ifall kemiska koncentrationer samt kombinationer.

Vad är spektrometri? Materia växelverkar med elektromagnetisk strålning: Ljus

inom sin vidare fras används begreppet även till metoder var partiklar såsom elektroner, neutroner alternativt atomer används såsom informationsbärare. termen ljusanalys anger ordagrant för att man tittar vid en spektrum.

Historik

[redigera | redigera wikitext]

Historiskt äger dem spektroskopiska metoderna utvecklats ur iakttagelser från spektra från detta stöt liksom man får då ljuset ifrån mot modell solen får passera en prisma.

ifall detta även gått förbi genom enstaka gas är kapabel man iaktta mörka grupp alternativt linjer inom spektret, beroende vid för att gasens atomer alternativt molekyler absorberat ljus från vissa frekvenser.

Vad är spektrometri? Materia växelverkar med elektromagnetisk strålning

liknande absorptionsband, liksom ljusa emissionsband, förmå även iakttas inom spektrum ifrån stjärnor. Jämförelse mellan stjärnspektra samt laboratoriespektra besitter sedan talet betytt enormt till förståelsen från världsrymden. inom samt tillsammans med kvantmekanikens tillväxt besitter spektroskopiska metoder bringat klarhet inom atomers attribut.

ljusanalys omfattar idag ej bara detta synliga spektret utan varenda mätbara våglängdsområden.

När man ej bara iakttar att detta finns en mörkt alternativt ljust grupp nära enstaka viss våglängd utan man mäter både våglängd samt intensitet talar man ifall spektrometri.

)

detta gemensamma till all spektralanalys existerar ett intensitet såsom ett funktion från ett våglängd alternativt frekvens. enstaka graf^{[särskiljning&#;behövs]} såsom visar detta funktionssamband kallas spektrogram. tillsammans undantag från masspektrometri besitter termen spektralanalys dock ej slagit igenom helt samt hållet, samt vissa metoder tillsammans vilka man nog förmå mäta ett signals intensitet, mot modell NMR-spektroskopi, kallas alltjämt "spektroskopi".

Varianter

[redigera | redigera wikitext]

Man kunna grovt dela in ljusanalys inom absorptions- samt emissionsspektroskopi.

Jämför vad Bohr gjorde med väteatomen! (Fast egentligen var det nog inte han som gjorde det, men han drog vackra slutsatser

inom detta inledande tar ett atom upp ljus samt inom detta senare avger atomer ljus. till för att fullständigt behärska förklara denna process måste den behandlas inom kvantmekaniken. Inom kvantmekaniken finns förklaringen till varför elektroner inom atomer bara tillåts inneha vissa bestämda, detta önskar yttra diskreta, energivärden (en bildlig jämförelse skulle artikel mot modell ett himlakropp liksom endast förmå äga planetbanor tillsammans med vissa radier).

Fysikalisk bakgrund

[redigera | redigera wikitext]

När elektroner hoppar mellan dessa energitillstånd ("banor" alternativt elektronskal) avges alternativt tas detta upp en ljuskvantum (en foton) tillsammans med enstaka energi såsom motsvarar skillnaden inom elektronens energi inom dessa status, detta kallas excitation. Man är kapabel visa inom kvantmekaniken för att enstaka fotons energi motsvarar enstaka viss våglängd: , var existerar Plancks konstant samt existerar ljusets våglängd.

I en pulverspektrometer eller enkristallspektrometer skickar man röntgenstrålning från ett visst ämne på provet

Ett fullständigt spektrum motsvarar alltså varenda tänkbara skillnader mellan elektrontillstånd inom ett atom. varenda grundämne äger ett alldeles personlig uppsättning från elektrontillstånd samt på det sättet äger detta en unikt spektrum.

Spektra från föreningar (molekyler alternativt fasta kroppar) kunna artikel mer diffusa. Detta sker då allt fler atomer från identisk stöt sammankommer samt deltar inom bindningen.

Spektrofotometri är en metod som utnyttjas för att analysera kemiska prov med hjälp av ljus och få fram koncentrationer för lösningar med okända koncentrationer

Då reduceras energiskillnaden mellan elektrontillstånden tills dem flyter ihop samt bildar grupp. Detta innebär för att även skillnaderna mellan föreningarnas respektive spektra reducerar då sådana tillåtelse förekommer. Detta sker oftast inom optiska området vilket inkluderar synligt ljus. inom röntgenområdet deltar dock elektrontillstånd tillsammans med diskreta väl skilda energier såsom lämpar sig förbättrad till undersökningar var mer än bara en fåtal atomer existerar inblandade.

Molekyler roterar samt skakar, vilket påverkar dem krafter såsom verkar vid elektronerna samt därför även vilka banor dem går inom.

Den inverkan rotationen besitter vid energibanorna beskrivs från

där existerar Diracs konstant, c existerar ljusets hastighet, B existerar ett rotationskonstant, angiven nedan samt D existerar ett korrektionsterm orsakad från centrifugaleffekter.

där I står till tröghetsmomentet.

Kan också avges, i bestämda energikvanta

Den effekt vibrationen äger vid energibanorna beskrivs från

där existerar vibrationskvanttalet, , medan samt existerar konstanter.

Den inledande parentesen utgår ifrån vibration baserad vid ett harmonisk oscillator, medan övriga parenteser sedan tar hänsyn mot dem anharmoniska delarna.

Exempel vid olika spektroskopitekniker

[redigera | redigera wikitext]

Användningsområden

[redigera | redigera wikitext]