Introduzione ai metodi spettroscopici

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Introduzione ai metodi spettroscopici
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Interazione energia-materia
Sorgente
Campione
Rivelatore
D
Misura della intensità luminosa
Assorbimento Emissione Diffusione Diffrazione
Radiazione elettromagnetica
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Radiazione elettromagnetica
A Ampiezza ? frequenza ? lunghezza
donda f fase
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Campo elettrico e campo magnetico
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• Stessa ?
• Stessa ampiezza
• Stessa fase

• Differenza di fase
• ?f 180

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• Frequenza e lunghezza donda di una radiazione
  e.m. sono correlate
• ? c/?
• (C 3 x 108 m s-1)
• Lenergia del fotone è associata alla frequenza
• E h?
• (h 6.63 x 10-24 J s )
• Allaumentare dellintensità aumenta il numero di
  fotoni mentre lenergia del singolo fotone resta
  costante

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(No Transcript)
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Principio di indeterminazione di Heisemberg

• Per particelle di massa molto piccola la misura
  accurata della posizione induce una perturbazione
  nella posizione stessa

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Quantizzazione della materia
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Legge di distribuzione di Boltzmann
?E
k 1.38 1023 J K1 (costante di
Boltzmann) 6.02 1023 1.38 1023 J K1
8.3 J K1 R (costante dei gas)
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• Lenergia luminosa può interagire con le molecole
  in diversi modi, promuovendo gli elettroni a
  livelli di energia superiore
• Osserviamo assorbimento e (eventualmente)
  emissione
• Transizioni
• Elettroniche (20 kJ mol-1)
• Vibrazionali (2.5 kJ mol-1)
• Rotazionali (0.25 kJ mol-1)

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Livelli elettronici e vibrazionali
E
v2
E1
v1
v0
v2
E0
v1
v0
r
13
105
microonde
Transizioni rotazionali
104
infrarosso
Transizioni vibrazionali
103
Energia
visibile
102
Transizioni elettroniche
ultravioletto
10
raggi X
Diffrazione
1
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Livelli elettronici
? anti-bonding
? anti-bonding
Energy
n non-bonding
? bonding
? bonding
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Assorbimento ed emissione il principio di
Franck - Condon
E
r
16
Assorbimento ed emissione
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Misura dellassorbimento
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Monocromatore