A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Spektroskopie je fyzikální obor, který se zabývá studiem interakce světla s látkou, tedy elektromagnetického záření se vzorkem. Jejím cílem je získat optické spektrum, tedy závislost intenzity látkou absorbovaného, odraženého, emitovaného nebo rozptýleného záření na vlnové délce.
Historie
Zakladatelem spektroskopie je Jan Marek Marci a po něm sir Isaac Newton, který pomocí optického hranolu objevil monochromatické světlo. Také si všiml, že čím čistější monochromatické světlo získává, tím slabší je jeho intenzita. Tuto skutečnost překonaly až lasery a synchrotrony. První spektrometr vytvořili Kirchhoff a Bunsen v roce 1860.
Základní pojmy
Absorpce a emise záření
Interakce záření s hmotou může nastat několika způsoby. Atom nebo molekula mohou záření pohltit (absorpce), naopak energii uvolnit ve formě záření (emise) nebo mohou záření pohltit a po čase jej opět emitovat (fluorescence a fosforescence).
Vlnová délka záření
Základní fyzikální vlastností látek je, že pohlcují záření určitých vlnových délek. Absorbované nebo emitované spektrum pak není spojité, ale skládá se z mnoha linií (čar nebo pásů), které jsou pro každou látku specifické. Neexistují dvě chemicky odlišné látky, které by měly stejné absorpční nebo emisní spektrum. V plynné fázi mají spektra atomů podobu separovaných linií, v případě molekul sdružených do pásů. V kapalné a pevné fázi pozorujeme spektra pásová.
Ve vzdálené infračervené oblasti odpovídá každá linie spektra změně rotace molekuly. Ve střední a blízké infračervené oblasti odpovídá každá linie spektra změně vibrace a rotace molekuly. Ve viditelné a ultrafialové oblasti spekter dochází k přeskokům elektronů mezi orbitaly různých energií ve vnějších slupkách atomových nebo molekulových orbitalů. V oblasti rentgenového záření dochází ke změnám ve vnitřních slupkách atomů. Ionizující záření gama vede k přeskokům jaderných částic mezi jednotlivými energetickými hladinami jádra.
Se zkracující se vlnovou délkou záření se zvyšuje jeho energie a také účinek záření na atomy a molekuly. Zatímco radiové vlny svým dopadem ovlivní jen orientaci jaderného spinu a účinek na molekulu je téměř nulový, tak gama záření je schopno zničit i atomová jádra.
Typ záření | Vlnočet (cm−1) |
Frekvence | Energie (kJ/mol) |
Interakce s hmotou |
---|---|---|---|---|
Záření gama (γ) | 108 – 1010 | 3×1018 Hz – 3×1020 Hz | 106 – 108 | Rozpady atomových jader |
Rentgenové záření (RTG) | 106 – 108 | 3×1016 Hz – 3×1018 Hz | 104 – 106 | Ionizace |
Ultrafialové záření (UV) | 104 – 106 | 3×1014 Hz – 3×1016 Hz | 100 – 104 | Přechody elektronů |
Viditelné záření (VIS) | 100 – 104 | 3×1012 Hz – 3×1014 Hz | 1 – 100 | Přechody elektronů |
Infračervené záření (IR) | 1 – 100 | 30 GHz – 3×1012 | 0,01 – 1 | Vibrace molekul |
Mikrovlnné záření (MW) | 0,01 – 1 | 300 MHz – 30 GHz | 10−4 – 0,01 | Rotace molekul |
Rádiové záření (LW) | 10−4 – 0,01 | 3 MHz – 300 MHz | 10−6 – 10−4 | Přechody jaderného spinu |
Aplikace
- Elektromagnetická spektroskopie – měření intenzity elektromagnetického záření v závislosti na frekvenci nebo vlnové délce. Do této oblasti spadá řada spektrálních oblastí a měřicích technik.
- Ramanova spektroskopie - měření spektra elektromagnetického záření rozptýleného díky Ramanově jevu (neelastický rozptyl). Rozptýlené záření má mírně odlišnou vlnovou délku než záření dopadající, neboť část energie se spotřebuje na vibračních přechodech molekuly. Tato spektroskopická technika poskytuje informace o struktuře a prostorovém uspořádání molekuly.
- Spektrometrie s Fourierovou transformací je založena na matematické transformaci interferogramu (závislosti intenzity signálu na dráhovém rozdílu paprsků) získaného detekcí signálu vystupujícího z interferometru. Interferující paprsky putují přes kyvetu se vzorkem. Spektrometry Fourierova typu jsou v současné době poměrně hodně rozšířeny.
- Infračervená spektroskopie (Zeslabený úplný odraz)
- UV/VIS spektroskopie
- Atomová absorpční spektroskopie
- Rentgenová fluorescence
- NMR spektroskopie využívající jaderné magnetické rezonance – určuje rozložení atomů v okolí jader s nenulovým jaderným spinem (1H, 13C, 31P, …)
- Elektronová paramagnetická rezonance – měření částic obsahujících nepárové elektrony.
- Analytická chemie a forenzní chemie - využívají RTG záření, případně UV/VIS nebo IR spektroskopii.
- Fluorescence - používá se například k zobrazování otisků a také k DNA značení při hledání otcovství.
Literatura
- Prosser, Václav, Experimentální metody biofyziky, 1. vyd. Praha : Academia, 1989, ISBN 80-200-0059-3.
- Amesz A., Hoff, A.J. Biophysical Techniques in Photosynthesis. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 411 pp., (chapter 1-6, 9-11, 13, 18-20), 1996. ISBN 0-7923-3642-9.
- Atkins, P., de Paula, J. Fyzikální chemie. VŠCHT Praha, 1. vydání, 2013. ISBN 978-80-7080-830-6.
- Lakowicz R. J., Principles of Fluorescence Spectroscopy. 2006. ISBN 0-387-31278-1.
- Gauglitz, G., Vo-Dinh, T. Handbook of spectroscopy. 2014. ISBN 978-3-527-32150-6.
- Valeur B., Bronchon J.-C. New trends in fluorescence spectroscopy. Application to chemical and life sicences. Berlin, 2001. ISBN 3-540-67779-8.
- Seriál o detektivní chemii v brožuře KSICHTu
Externí odkazy
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk