Základy fyzikálněchemických



Podobné dokumenty
Aplikovaná optika. Optika. Vlnová optika. Geometrická optika. Kvantová optika. - pracuje s čistě geometrickými představami

Elektromagnetické vlny

ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ

Stručný úvod do spektroskopie

λ, (20.1) infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny

13. Spektroskopie základní pojmy

Stavba atomů a molekul

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

Systémy pro sběr a přenos dat. metalická přenosová cesta optická přenosová cesta bezdrátová přenosová cesta

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE

Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. VII. Spektroskopie a fotochemie

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

PSK1-10. Komunikace pomocí optických vláken I. Úvodem... SiO 2. Název školy:

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Elektromagnetická vlna a její využití v telekomunikacích

Elektromagnetická záření

OPTICKÉ METODY. NESPEKTRÁLNÍ při interakci nedochází k výměně energie

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_01_FY_C

Vlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z.

Optická spektroskopie

Infračervená spektroskopie

APLIKOVANÁ OPTIKA A ELEKTRONIKA

Světlo jako elektromagnetické záření

6. Elektromagnetické záření

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Učební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití

ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ

Otázka č. 3 Rozdělení spektra elektromagnetických vln. Frekvenční pásma v rádiovém přenosu

Lokalizace dravců. Raptors localization. Bc. Jaromír Janík

APO seminář 5: OPTICKÉ METODY v APO

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Lasery optické rezonátory

IDENTIFIKACE LÉČIVA V TABLETÁCH POMOCÍ RAMANOVY SPEKTROMETRIE

Úloha č. 8 Vlastnosti optických vláken a optické senzory

ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ POZITIVNÍ A NEGATIVNÍ PŮSOBENÍ NA ZDRAVÍ, MOŽNOSTI OCHRANY

Akustika. Rychlost zvukové vlny v v prostředí s hustotou ρ a modulem objemové pružnosti K

Spektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15

Hranolový spektrometr

2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova)

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ; (c) David MILDE,

Vybrané spektroskopické metody

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. x m. Ne čas!

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

5. Elektromagnetické vlny

Plán výuky - fyzika tříletá

PROVOZ ZÁKLADNÍ INFORMACE

Měření indexu lomu kapaliny pomocí CD disku

FYZIKA 4. ROČNÍK. Kvantová fyzika. Fotoelektrický jev (FJ)

Vlnění, optika a atomová fyzika (2. ročník)

3 Elektromagnetické vlny ve vakuu

Technologie a procesy sušení dřeva

8 b) POLARIMETRIE. nepolarizovaná vlna

Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie

KIS A JEJICH BEZPEČNOST I PŘENOS INFORMACÍ DOC. ING. BOHUMIL BRECHTA, CSC.

UV-VIS spektroskopie, kvantová chemie a počítačová chemie fch.upol.cz chemie.upol.cz fotonů Tabulka I


3.2 Rovnice postupné vlny v bodové řadě a v prostoru

Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii

ÈÁST VII - K V A N T O V Á F Y Z I K A

Spektroskopie v UV-VIS oblasti. UV-VIS spektroskopie. Roztok KMnO 4. pracuje nejčastěji v oblasti nm

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

stránka 101 Obr. 5-12c Obr. 5-12d Obr. 5-12e

Lasery základy optiky

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok

L A S E R. Krize klasické fyziky na přelomu 19. a 20. století, vznik kvantových představ o interakci optického záření s látkami.

Struktura atomů a molekul

Vznik a šíření elektromagnetických vln

Fyzika pro chemiky II. Jarní semestr Elektromagnetické vlny a optika Fyzika mikrosvěta Fyzika pevných látek. Petr Mikulík. Maloúhlový rozptyl

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška

Elipsometrie. optická metoda pro určovani optickych parametrů systemů tenkych vrstev

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření.

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Fotoelektrický jev a Planckova konstanta

zdroj článku - internet

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

INSTRUMENTÁLNÍ METODY

Ing. Stanislav Jakoubek

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Mikrovlny

Charakteristiky optického záření

Ideální krystalová mřížka periodický potenciál v krystalu. pásová struktura polovodiče

Světlo x elmag. záření. základní principy

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda

Optická vlákna. Laboratoř optických vláken. Ústav fotoniky a elektroniky, AVČR, v.v.i.

Technické prostředky pro detekci ukrytého nákladu a osob ve vozidlech. Aleš Chocholatý

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Metodický list: Spustit v aplikaci MS Office PowerPoint. Prezentaci je vhodné doplnit výkladem.

Elektromagnetické vlnění

OPTICKÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE

Vlnově částicová dualita

Dálkový průzkum Země

ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE

TEST PRO VÝUKU č. UT 1/1 Všeobecná část QC

Fyzika II. Marek Procházka Vlnová optika II

9. Fyzika mikrosvěta

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

Praktikum III - Optika

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

Transkript:

Základy fyzikálněchemických metod Fyzikálně-chemické metody optické metody elektrochemické metody separační metody kalorimetrické metody radiochemické metody ostatní metody Optické metody Oko je citlivé na světlo o vlnové délce 390-760 nm 1

Elektromagnetické vlnění Elektromagnetické vlnění mádvě navzájem neoddělitelné složky. Elektrickou - vektor intenzity el. pole E, magnetickou - vektor mag. indukce B. Vektory E a B jsou navzájem kolmé, mají souhlasnou fázi a jejich kmity probíhají napříč ke směru, kterým se vlnění šíří. Elektromagnetické spektrum je škála elektromagnetického vlnění. Elektromagnetické vlnění charakteristiky elektromagnetického vlnění frekvence - kmitočet ν jednotka 1 Hz vlnová délka λ jednotka m vlnočet ~ 1 v = λ jednotka cm -1 energie E jednotka ev c = = cv~ c ν E = hν = h λ λ c = 2,9979.10 8 m.s -1 h = 6,6256.10-34 J.s Planckova rovnice a de Broglieův vztah Planckův vyzařovací zákon konstatuje: Záření o frekvenci ν může e být vyzařov ováno, nebo pohlcováno jen po kvantech energie o velikosti E = h. ν Planckova konstanta h = (6,6256 ± 0,0005) 10-34 J s Pohybující se částici lze přiřadit určitou vlnovou délku podle de Broglieova vztahu h λ = mυ m-hmotnost částice, υ-její rychlost 2

Elektromagnetické vlnění najděte dostupné charakteristiky záření o vlnové délce 400 nm E (J) E (ev) E (kj mol -1 ) ν (Hz) v ~ (cm -1 ) 4,97 10-19 J 3,11 ev 299,3 kj mol -1 7,5 10 14 Hz 25000 cm -1 Rozdělení el.mag. vlnění český název frekvence vlnová délka anglické označení gama záření 10 19-10 24 Hz 10-10 - 10-14 m Gamma Rays rentgenovo záření 10 16-10 19 Hz 10-0,1 nm X-Rays ultrafialové záření 10 14-10 16 Hz 400-10 nm Ultra Violet (UV) viditelné záření 10 14 Hz 400-900 nm Visible (VIS) infračervené záření 10 10-10 14 Hz 1 mm - 1 mm Infra Red (IR) mikrovlny 30-300 GHz 10-1 mm Extremely High Frequency (EHF) mikrovlny 3-30 GHz 100-10 mm Super High Frequency (SHF) ultra krátké vlny (UKV) 0,3-3 GHz 1-0,1 m Ultra High Frequency (UHF) velmi krátké vlny (VKV) 30-300 MHz 10-1 m Very High Frequency (VHF) krátké vlny (KV) 3-30 MHz 100-10 m High Frequency (HF) střední vlny (SV) 0,3-3 MHz 1-0,1 km Medium Frequency (MF) dlouhé vlny (DV) 30-300 khz 10-1 km Low Frequency (LF) velmi dlouhé vlny 3-30 khz 10 2-10 km Very Low Frequency (VLF) extrémně dlouhé vlny 0,3-3 khz 10 3-10 2 km Extremely Low Frequency (ELF) Viditelné záření Spektrum viditelného záření UV IR Vlnová délka(nm) Barva 400-435 fialová 435-480 modrá 480-490 zelenomodrá 490-500 modrozelená 500-560 zelená ČOŽZMIF 560-580 žlutozelená 580-595 žlutá 595-610 oranžová 610-700 červená 3

Zdroje světla přirozené: slunce, oheň, hvězdy umělé: žárovka, zářivka, výbojka, laser chromatické: složené ze světla více vlnových délek, např. bílé světlo (složené ze sedmi barev) monochromatické: 1 vlnová délka laser Optické prostředí a) podle průchodnosti světla průhledné nedochází k rozptylu světla, např. sklo průsvitné světlo se částečně rozptyluje, např. matné sklo neprůhledné světlo se pohlcuje nebo odráží b) podle jiných vlastností prostředí: opticky homogenní všude má stejné optické vlastnosti opticky izotropní rychlost světla je všemi směry stejná opticky anizotropní rychlost světla je závislá na směru šíření (krystal křemene) Vlnové vlastnosti světla ODRAZ = reflexe LOM = refrakce SKLÁDÁNÍ = interference OHYB = difrakce 4

Refrakce Lom světla nastane, když světelný paprsek prochází do druhého prostředí. Zákon lomu (Snellův zákon) Při šíření záření z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího se paprsky lámou směrem ke kolmici. Při šíření záření z prostředí opticky hustšího do prostředí opticky řidšího se paprsky lámou směrem od kolmice. n 1 sinα 1 =n 2 sinα 2 Index lomu n je poměr rychlosti světla ve vakuu a rychlosti světla v daném prostředí n = c/v Opticky hustší prostředí má větší index lomu Refrakce Interference Interference může nastat pouze tehdy, je-li splněna podmínka koherence. PODMÍNKA KOHERENCE: paprsky musí mít stejnou frekvenci paprsky musí být navzájem rovnoběžné paprsky musí mít na sobě nezávislý dráhový rozdíl 5

Difrakce Ohyb světla vznikne tehdy, když světlo narazí na překážku, která má přibližně stejnou velikost jako je velikost vlnové délky světla. Při ohybu světla dojde k změně směru šíření světla, aniž by se změnilo prostředí - rozdíl od lomu difrakce světla na hraně Reflexe Odraz světla nastane, když světelný paprsek dopadá na rozhraní světelných prostředí a do druhého všechno nebo část světla nemůže proniknout. Velikost úhlu odrazu α se rovná velikosti úhlu dopadu α. Odražený paprsek leží v rovině dopadu Záření a látka 6

Studium látek látku lze studovat pomocí tří typů záření emitovaného absorbovaného pozměněného Emise záření emise termická excitace ionizace elektrony el. mag. excitace spektrální emisní analýza (UV/VIS) spektrální emisní analýza (RTG) hmotnostní spektrometrie atomová fluorescenční spekt. (RTG) luminiscence (UV/VIS) emise absopce změna Absorpce záření absorpce rotačně-vibrační excitace elektronová excitace IR spektroskopie (IR) UV/VIS spektroskopie (UV/VIS) atomová absorpční fotometrie (UV/VIS) emise absopce změna 7

Jiné změny změna změna rychlosti (lom a interference) změna polarizace (stáčení roviny polarizovaného světla) refraktometrie (VIS) interferometrie (VIS) polarimetrie (VIS) emise absopce změna Spektrometry Schéma spektrometru zdroj vzorek monochromátor detektor obsluha 8

Schéma spektrometru 9