Uvod u spektroskopiju Medicina Osijek 2015..

Презентација на тему: "Uvod u spektroskopiju Medicina Osijek 2015.."— Транскрипт презентације:

1 Uvod u spektroskopiju Medicina Osijek 2015.

2 Spektroskopija Spektroskopija je proučavanje interakcije između materije i izračene energije Prema prirodi interakcije između energije i materijala. Apsorpcijska spektroskopija Emisijska spektroskopija Interferencijska spektroskopija

3 Elastičnog raspršenja, neelastičnog raspršenja, impedancijska, koherentna…
prijenos energije električnog ili magnetskog polja na električne ili magnetske osobine sustava mijenja energiju sustava i daje informacije o strukturi i funkciji sustava

4 Karakteristike spektra
Spektar - raspodjela intenziteta jedinične valne duljine (apsorbancije, ekstincijskog koeficijenta…) o energiji fotona (valnoj duljini, frekvenciji, valnom broju) položaj linije - energija prijelaza intenzitet linije - broj istovrsnih prijelaza

5 Spektroskopija osniva se na interakciji elektromagnetskog zračenja i tvari molekula će absorbirati foton ako je njegova energija jednaka razlici dva energijska stanja u molekuli: tim događajem mijenja se stanje molekule: raspodjela elektrona, električni dipolni moment, magnetski moment jezgre ili elektrona ... molekula će emitirati foton ako se nalazi u pobuđenom stanju, znači da ima višak energije U svakoj metodi spektroskopije moguće su interakcije fotona onih energija koje su određene strukturom i svojstvima molekularnog sistema uzorka.

6 Apsorpcijska spektroskopija
Nastaje kada je izvor zračenja apsorbiran od materijala

7 Apsorpcijska spektroskopija
Uređaj za apsorpcijsku spektroskopiju sastoji se od: Izvora Uzorka Spektrografa Detektora Detektiraju se linije koje nedostaju u spektru elektromagnetskog zračenja

8 Linije u apsorpcijskoj spektroskopiji se nazivaju prema efektima koje ih uzrokuju (vibracijske, rotacijske ili kombinirane) Energija koja uzrokuje QM promjenu utvrđuje frekvenciju apsorbirane linije Frekvencije mogu biti pomaknute zbog različitih efekata

9 Emisijska spektroskopija
Tehnika koja pregledava valne duljine fotona, koje emitiraju atomi ili molekule tijekom prijelaznih stanja Uzorku se dovodi energija i on emitira specifične fotone

10 Uređaj za emisijsku spektroskopiju sastoji se od
Uzorak kojem se dovodi energija, Spektrograf Detektor Detektiraju se linije koje uzorak emitira Zagrijavanjem uzorka emitira se energije u obliku svjetla (E=hν).

11 Interferencijska spektroskopija
Načešće se koristi u FT spektroskopiji Uređaji koji proizvede interferenciju su Michleson interferometer i Faby Perot interferometar Superponiraju nekoliko svjetlosnih zraka jedne s drugima

12 Vrste spektroskopije (prema energiji)
Radiofrekventno područje –prelasci između magnetskih spinskih stanja jezgri u magnetskom polju – NMR i EPR NMR roucava spinove jezgre, pod utjecajem jakog vanjskog magnetskog polja. EPR spinovi elektrona, i slabija polja

13 Mikrovalno područje – prelasci između rotacijskih stanja molekula s električnim dipolnim momentom, polarnih molekula – mikrovalna spektroskopija Infracrveno područje – prelasci između vibracijskih stanja molekula – IR- spektraokopija Vidljivo i UV područje – prelasci elektronskih stanja valentnih elektrona X-zrake – prijelasci između unutrašnjih ljusaka atoma – rentgenska strukturna analiza

14 Dijagram spektrometra (s jednom zrakom) koji se najčešče koristi u spektroskopiji (UV i VIS)

15 Uređaju u spektroskopiji
Spektrometar s prizmom ili rešetkom Svjetlost s pukotinese kolimira preko leće L1 i raspršuje pomoću prizme ili rešetke i fokusira pomoću leće L2 u ravnini P gdje se stvara slika

16 Uređaji s prizmom Konvencionalni uređaj s prizmom je prikazan na slici
Postavka za male ili srednje uređaje za koje nije važno da budu monokromatori

17 Rezolucija uređaja s prizmom je dana preko izraza (gdje je t duljina baze prizme):
Tipična rijednost ra disperziju dn/dλ kod vidljivog/UV područja je 3*10-4 nm-1. Ako se gornja granica za bazu prizme uzme 100 mm, dobije se kao limit za rezoluciju spektrometra

18 Uređaj s rešetkom Difrakcijska rešetka se sastoji od niza uskih vrlo bliskih ekvidistantnih pukotina na ravnini ili zakrivljnoj plohi Mogu se dobiti urezivanjem, ili holografski Za rezoluciu postoje tri ekvivalentna izraza: Maksimalna rezolucija iznosi

19 Interferometrijski spektrometri
Shema

20 Interferencijske zrake su proizvedene pomoću podjele ulazne zrake na pokupropusnom zrcalu.
Michelsonov interferometar koristi samo jedno polupropusno zrcalo Interferogram monokromatske zrake je čista sinusna funkcija. Pomicanjem zrcala snimaju se valne duljine, i dobiva se karakteristična modulacia svih valnih suljina Potrebno je napraviti inverznu FT interferograma da bi se dobie spektralne linije

21 https://www.youtube.com/watch?v=wxrA ELeXlek

22 Luminiscencija Luminiscencija je pojava emisije svjetlosti od uzorka koja nije uzrokovana zagrijavanjem. Može biti uzrokovana kemijskim reakcijama, električnom energijom subatomskim kretanjima... Termin 'luminescence' uveo je Eilhard Wiedemann 1888.g.

23 Fotoluminiscencija Emisija svjetlosti od bilo kojeg oblika materije nakon apsorpcije EM zračenja Inicirana je od fotona, odatle i prefiks foto- Emitiranje fotona je inicirano različitim relaksacijskim procesima u atomu Vrijeme između misije i apsorpcije fotona može biti iznimno kratko od reda veličine femtosekunde do milisekunde (u specijanim slučajevima to mogu biti minute, ili čak sati)

24 Uzorak je pobuđen sa izvorom svjetlosti koji daje fotone energije veće od razlike u vrpcama
Upadna svjetlost pobuđuje polarizaciju u uzorku Nakon što se fotoni apsorbiraju, elektroni se nalaze u vodljivoj vrpci, a šupljine u valentoj Ekscitacija nastaje kao relaksacija momenta i energije prema minimumu razlike u vrpcama Konačno elektroni se rekombiniraju sa šupljinama tako da emitiraju fotone

25 Elektroluminiscencija
Elektroluminiscencija je rezultat rekombinacije elektrona i šupljina u materijalu Uzrokovana je prolaskom električne struje ili jakim električnim poljem Elektroluminiscentni paneli su kondenzatori u kojima je dielektrik između vanjskih ploča fosfor koji emitira fotone kada je kondenzator nabijen .