INSTRUMENTNE ANALITIČKE METODE I. seminar

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "INSTRUMENTNE ANALITIČKE METODE I. seminar"

Ἐλισάβετ Αναγνώστου
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 INSRUMENNE ANALIIČKE MEODE I semnar šk.g.. 006/07. zvor zračenja sastavla: V. Allegrett Žvčć SHEME OPIČKIH INSRUMENAA apsorpcjska spektroskopja zvor: zvor: žarulja, žarulja, ugrjana ugrjana krutna krutna sgnala sgnala emsjska spektroskopja zvor: zvor: plamen, plamen, luk, luk, skra, skra, plazma plazma sgnala sgnala fluorescencja, fosforescencja raspršenje zvor: žarulja, zvor: žarulja, laser laser sgnala sgnala 1

2 dva osnovna tpa zvora: kontnuran (šroko područje ) lnjsk (pojednačne ) kontnuran zvor najčešće se temelje na zračenju crnog tjela sve krutne emtraju EMZ ntenztet valna ovse samo o temperatur toplnska pobuda atoma/molekula toplnsko zračenje emsja elektromagnetskh valova pobuđenh molekula atoma Stefan-Boltzmannov zakon ukupno zračenje crnog tjela: Φ = σ x 4 σ = 5.69x -8 Wm - K -4 Planckov zakon spektralna gustoća zračenja crnog tjela: πhc f (, ) = 5 e l 1 hc k 1 πh ν f ( ν, ) = hν c k e 1 Wenov zakon valna za koju je energja crnog tjela maksmalna: kons tanta maks = k = 1,8 x - J K -1 h = 6,66 x -4 J s 897, 8 max =, µm

3 fotoelektrčn efekt zbacvanje elektrona z metala pod utjecajem elektromagnetskog zračenja energja fotona: E = h ν Enstenova relacja: mv mv hν l W h( ν ν g ) W = zlazn rad elektrona m = masa elektrona v = brzna oslobođenog elektrona ν = frekvencja upadnog zračenja ν g = grančna frekvencja 9. Prmjente Wenov zakon za procjenu temperature crvene superzvjezde Betelgeuse. Naoko Betelguese zgleda crvena, al njezna krvulja crnog tjela zapravo ma maksmum u blskom nfracrvenom području, pr valnoj duljn od 855 nanometara. Wenov zakon: temperatura: Betelgeuse (astronom zgovaraju kao beetle juce

4 0. Nadalje, zvjezda Rgel ma temperaturu od 00 K. Prmjenom Wenovog zakona odredte valnu duljnu maksmuma zračenja zvjezde. Kojoj to boj odgovara? prema Wenovom zakonu: vršna valna zvjezde znos 87 nm plavkasta boja (grančno područje s plavm područjem vdljvog spektra) 1. Prema Wenovom zakonu je maksmum valne duljne zračenja crnog tjela, zražen u mkrometrma, prkazan sljedećom jednadžbom: maks =.90x, gdje je temperatura u K. Izračunajte maksmume crnog tjela ugrjanog na (a) 4000 K, (b) 000 K (c) 00 K. formula: maks.90 = a) = 4000 K maks = 0.75 µm b) = 000 K maks = 1.45 µm c) = 00 K maks =.90 µm 4

5 . Prema Stefanovom zakonu ukupna energja E koju emtra crno tjelo u jednc vremena po jednc površne prkazana je jednadžbom: Φ = σ 4, gdje α ma vrjednost 5.69 x -8 Wm - K -4. Izračunajte ukupnu energju, zraženu u W/m, za svako od crnh tjela z prethodnog zadatka. formula: 4 Φ = σ a) = 4000 K Φ = 1.46x 7 Wm - b) = 000 K Φ = 9.x 5 Wm - c) = 00 K Φ = 5.69x 4 Wm -. Za kolko će se stupnjeva promjent početna temperatura apsolutno crnog tjela koja je u početku znosla 000 K, ako se vrjednost valne duljne koja odgovara maksmumu jakost zračenja poveća za 0,5 µm? rješenje: maks1 x 1 =,898 x maks x =,898 x = 1 + 0,5 µm; = 1487 K = 51 K 4. Odredte maksmalnu brznu fotoelektrona koj s površne srebra zljeće ozračen ultraljubčastm zračenjem valne duljne 0,155 µm. rješenje: brzna zbačenog elektrona v odred se z relacje: hc = W zlazn rad za srebro: W = 4,7 ev (poznato z tablca) m = 9.7 x -1 kg hc/ = 1,8 x -18 J ( 1 aj = -18 J ) = 8 ev v = 1,08 x 6 m s -1 + mv 5

6 vodkova/deuterjeva žarulja (UV) volframova žarulja (VIS) zvor IR zračenja ntenztet zvor IR zračenja Ever Glo valn broj (cm -1 ) 5. a) Izračunajte valnu duljnu maksmalne emsje volframove žarulje pr uobčajenoj radnoj temperatur od 870 K, te pr temperatur od 000 K. b) Izračunajte ukupan energjsk zlaz žarulje zražen u W/m. a) 1 = 870 K = 000 K rješenje: maks.90 = za 1 maks = nm za maks = 967 nm b) 1 = 870 K = 000 K 4 Φ = α rješenje: za 1 Φ =.86 x 6 Wm - za Φ = 4.61 x 6 Wm - 6

7 6. Izlaznu snagu lasera koj u nsek prozvede puls od 00 mj brzne od 0 pulseva/sek zrazte kao: a) snagu pulsa; b) prosječnu snagu lasera. brzna = 0 pulseva/sek šrna pulsa = nsek energja pulsa = 00 mj a) snaga pulsa energja / puls 00 = snaga = srna pulsa b) prosječna snaga = energja/puls x brzna = 0.00 J/puls x 0 puls/s = 0 Js -1 = 0 W 9 J = 0 MW s 7. Nek pulsn laser može radt brznom od blo 0 l 50 pulseva/sek. Uz prosječnu snagu W pulsnu šrnu nsek zračunajte snagu pulsa koja odgovara navedenm radnm brznama. rezultat: snaga(1) = 50 MW snaga() = 0 MW 7

Σχετικά έγγραφα

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare Za mnoge reakcije vrijedi Arrheniusova jednadžba, koja opisuje vezu koeficijenta brzine reakcije i temperature: K = Ae Ea/(RT ). - T termodinamička temperatura (u K), - R = 8, 3145 J K 1 mol 1 opća plinska