wstep˛ do optyki i fizyki materii skondensowanej[patlah.ru] widmo swiatła´ podstawy...
TRANSCRIPT
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Wstęp do Optykii Fizyki Materii Skondensowanej
Część I: Optyka, wykład 2
wykład: Piotr Fitapokazy: Andrzej Wysmołek
ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka
Wydział FizykiUniwersytet Warszawski
2014/15
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Plan
1 Widmo światła
2 Podstawy spektroskopii
3 Spektroskopia w zastosowaniach
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Widmo światła
Rozkład pola elektrycznego na fale płaskie:
E(t) =1
2π
∫ ∞−∞
Ẽ(ω)eiωt dω
Amplitudy spektralne:
Ẽ(ω) =∫ ∞−∞
E(t)e−iωt dt
Widmo = ile mocy (energii) przypada na przedział częstości dω wokolicy częstości ω
Ĩ(ω) ∼ |Ẽ(ω)|2
(Przypomnienie: natężenie światła I(t) ∼ |E(t)|2)
(Szczegóły na tablicy)
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Pomiar widma światłaSpektrometr siatkowy
źródło światła siatka
dyfrakcyjnazwierciadła
detektor(kamera CCD,linijka fotodiod)
αβ
d[Wikimedia Commons]
Interferencja konstruktywna:
d(sinα− sinβ) = mλ
m - rząd interferencji
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Pomiar widma światłaSpektrometr siatkowy
Praktyczna realizacja miniaturowego spektrometru(Ocean Optics)
[Ocean Optics]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Pomiar widma światłaSpektrometr pryzmatyczny
Współczynnik załamaniapryzmatu zależy oddługości fali
n = n(λ)
Dlaczego? O tym nakolejnych wykładach
[Wikimedia Commons]
[http://vuihocly.freevnn.com]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Jednostki w spektroskopii
Częstość kołowa: ω [1/s]
Częstotliwość: ν = 1T =ω2π [Hz]
Długość fali: λ = cν [µm, nm]
Energia: E = hν [J, eV, meV]
Liczba falowa: ν̃ = 1λ [cm−1]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia emisyjna i absorpcyjna
absorpcja emisja spontaniczna
1
2
I0(ν)
ν
ν
I(ν)
ν
A(ν) = log I(ν)I0(ν)
Badana próbka
widmo absorpcjiν
Iem(ν)
widmo emisji
źródło światła
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Pomiar widma absorpcjiSpektrometr absorpcyjny Varian Cary 300
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Pomiar widma fluorescencjiSpektrometr fluorescencyjny Quanta Master 40 (Serlabo Technologies)
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Badania struktury energetycznejŹródło informacji o budowie materii
[patlah.ru]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia absorpcyjnaBadania struktury energetycznej
↑ A portion of the polarisation spectrumof KCs recorded with circularlypolarised pump laser beam [...]
→ The IPA potential curve of the 41Πstate in KCs (circles) [...]
[J. Szczepkowski, A. Grochola, W. Jastrzębski, P.Kowalczyk, Chem. Phys. Lett. 576, 10 (2013)]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia absorpcyjnaAnaliza składu gazów
Analiza spalin silnika samochodowego
K.-P. Mollmann, M. Vollmer 2013 Eur. J. Phys. 34. S123
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia absorpcyjnaAnaliza składu gazów
Spaliny samochodu z lat 40-tych:
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia absorpcyjnaSensory chemiczne
Variation in the absorption spectra of 1 in water with increasing concentrationof ATP
[C. Li et al. Chem., Int. Ed., 2005, 44, 6371]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia absorpcyjnaSensory chemiczne
Changes in the UV-vis absorption spectra of (A) sensor N2 and (B) sensor N3 (20 µM) in HEPES buffered aqueous
solution (20 mM, pH = 7.0) with increasing concentrations of Ag+ (0–200 µM) [T.Raj et al, RSC Adv. , 2014, 4, 5316]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia w astronomiiBadanie atmosfer gwiazd
Fraunhofer i jego spektroskop zbudowany w 1814 roku[http://www.jvfg-cham.de]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia w astronomiiBadanie atmosfer gwiazd
Widmo Słońca opisane przez Fraunhofera[American Institute of Physics]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia w astronomiiTypy widmowe gwiazd
[http://astrocosmosci.files.wordpress.com]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia w astronomiiOznaczanie wieku gwiazd
The spectrum of SMSS 0313-6708 shows andabsence of detectable Fe I lines (a) and isdominated by molecular features of CH (c).Panel b shows the vicinity of what should beone of the strongest iron lines in the UV/opticalwavelength region.
Brak linii absorpcyjnych żelaza pozwoliłstwierdzić, że jest to najstarsza znana obecniegwiazda[S. C. Keller et al, Nature 2014, 09.02.2014]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia w astronomiiBadanie składu gazu międzygwiezdnego
[tutorvista.com]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Spektroskopia w astronomiiBadanie składu atmosfery planety pozasłonecznej
[NASA]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Zastosowania spektroskopii fluorescencyjnejDetekcja śladowych ilości substancji
Wykrywanie materiałów wybuchowych
Excitation and emission spectra of 2,4-DAT + fluorescamine at various dilutions, blank-subtracted, and all bandpasses = 10 nm.
Fluorescamine
2,4-DAT
[Horiba Jobin-Yvon]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Zastosowania spektroskopii fluorescencyjnejCharakteryzacja materiałów – nanorurki węglowe
[United States Patent 7074310]
[Ceclilia Noguez, http://www.fisica.unam.mx] [Horiba Jobin-Yvon]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Zastosowania spektroskopii fluorescencyjnejMedycyna - identyfikacja nowotworów
Porównanie widm tkankizdrowej i nowotworowej:
[B. Mayinger, Am. J. Gastroenterol. 96, 2616 (2001)]
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Luminescencja w ciele stałym
1.59 1.60 1.61 1.62 1.63 1.64
PL in
tens
ity (a
rb. u
nits
)
Energy (eV)
3xP0
Pexc=P0XX
X-
X
100xP0
d
s
p
Ga0.67Al0.33AsGa1-xAlxAsx
-
Widmo światła Podstawy spektroskopii Spektroskopia w zastosowaniach
Luminescencja w ciele stałymWidma luminescencji polarytonów ekscytonowych
Polaryton ekscytonowy = foton silnie sprzężony z ekscytonem w mikrownęcepółprzewodnikowej . W wyniku sprzężenia dostajemy górny i dolny polaryton (górny owyższej i dolny o niższej energii). Na widmach widoczna jest luminescencja dlaróżnych kątów emisji (pędów polarytonu). [B. Piętka]
Widmo swiatłaPodstawy spektroskopiiSpektroskopia w zastosowaniach