Φασµατοσκοπία Φωτοηλεκτρονίων

Σχετικά έγγραφα
December 18, M + hv = M + + e + E kin (1) P ki = σ ki n L (2)

Ασκήσεις Φασµατοσκοπίας

Η απορρόφηση των φωτονίων από την ύλη βασίζεται σε τρεις µηχανισµούς:

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ

δ-ray με κινητική ενέργεια T e και ορμή p e παράγεται σε μια γωνία Θ q, p

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ

( J) e 2 ( ) ( ) x e +, (9-14) = (9-16) ω e xe v. De = (9-18) , (9-19)

ΠΙΑΣ ΑΤΟΣΚΟΠ ΦΑΣΜΑ ΑΣ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑ ΝΤΙΚΗΣ ΕΣ ΚΒΑΝ ΑΡΧΕ

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο.

Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

H φασματοσκοπία μάζας: αναλυτική τεχνική αναγνώρισης αγνώστων ενώσεων, ποσοτικοποίησης γνωστών και διευκρίνισης της δομής.

Αλληλεπιδράσεις ακτινοβολίας-χ και ύλης. Ακτινολογία Ι - 2

Ανιχνευτές σωματιδίων

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [ m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev.

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

Μοριακός Χαρακτηρισμός

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR)

Μέθοδοι έρευνας ορυκτών και πετρωμάτων

ΑλληλεπίδρασηΦωτονίων καιύλης. ηµήτρηςεµφιετζόγλου Εργ. ΙατρικήςΦυσικής Παν/µιοΙωαννίνων

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR

Παραγωγή ακτίνων Χ. V e = h ν = h c/λ λ min = h c/v e λ min (Å) 12400/V

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

p T cosθ B Γ. Τσιπολίτης K - + p K - + p p slow high ionisation Κατά τον ιονισμό το εκπεμπόμενο μ e θα έχει κινητική ενέργεια : 0 T T max

ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ. Συγγραφή Επιμέλεια: Παναγιώτης Φ. Μοίρας. ΣΟΛΩΜΟΥ 29 - ΑΘΗΝΑ

Κεφάλαιο 37 Αρχική Κβαντική Θεωρία και Μοντέλα για το Άτομο. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

p T cosθ B Γ. Τσιπολίτης K - + p K - + p p slow high ionisation Κατά τον ιονισμό το εκπεμπόμενο μ e θα έχει κινητική ενέργεια : 0 T T max

Κεφάλαιο 27 Μαγνητισµός. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

κυματικής συνάρτησης (Ψ) κυματική συνάρτηση

ΜΕΡΟΣ 2 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕ ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ ΣΠΙΝΘΗΡΙΣΜΩΝ

Ανακλώμενο ηλεκτρόνιο KE = E γ - E γ = E mc 2

Μέθοδοι έρευνας ορυκτών και πετρωμάτων

Α.3. Δίνονται οι πυρήνες Α, Β, Γ με τις αντίστοιχες ενέργειες σύνδεσης ανά νουκλεόνιο.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ & ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÎÕÓÔÑÁ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. A2. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων σε ένα άτομο που χαρακτηρίζεται από τους κβαντικούς αριθμούς n = 2 και m l = 0 είναι: α. 4 β.3 γ.2 δ.

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΘΟΡΙΣΜΟΜΕΤΡΙΑ

Η διέγερση αφορά κυρίως σε εσωτερικά τροχιακά και εν γένει αντιστοιχεί σε ιονισµό! Χρόνος ζωής της διεγερµένης κατάστασης είναι µικρός

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 1 Ο ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΩΝ. Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

Υλικά Ηλεκτρονικής & Διατάξεις

Ενεργειακές στάθµεςονοµάζουµε τις επιτρεπόµενες τιµές ενέργειας Όταν το ηλεκτρόνιο βρίσκεται στην στιβάδα µε τη χαµηλότερη ενέργεια δηλ.

P = E /c. p γ = E /c. (p) 2 = (p γ ) 2 + (p ) 2-2 p γ p cosθ E γ. (pc) (E γ ) (E ) 2E γ E cosθ E m c Eγ

Πρόοδος µαθήµατος «οµικής και Χηµικής Ανάλυσης Υλικών» Χρόνος εξέτασης: 3 ώρες

ΠΡΟΤΥΠΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

Μοριακά Τροχιακά ιατοµικών Μορίων

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΑΤΟΜΙΚΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΦΑΣΜΑΤΑ. Οι Φασματικοί Σωλήνες (Spectrum Tubes)

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ

Κεφάλαιο 39 Κβαντική Μηχανική Ατόμων

Εφαρμογές της θεωρίας ομάδων

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6)

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03 / 11 /2013

ΦΑΣΜΑΤΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

1. ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΜΕ ΙΣΟΤΟΠΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ

Φωτοηλεκτρικό Φαινόµενο Εργαστηριακή άσκηση

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ: Τα άτομα έχουν διακριτές ενεργειακές στάθμες ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ

Το Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ

Φ Υ ΣΙΚ Η ΚΑ ΤΕ ΥΘ ΥΝ ΣΗ Σ

Το ατομικό πρότυπο του Βohr μπορεί να περιγράψει το γραμμικό φάσμα των στοιχείων α. Α και Β β. Β και Γ γ. μόνο του Α δ. μόνο του Β.

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΑΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ. Θέμα B

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

Theory Greek (Cyprus) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 μονάδες)

Ραδιοϊσοτοπική απεικόνιση: Αρχές ποζιτρονικής τοµογραφίας. K. ελήµπασης

December 19, Raman. Stokes. Figure 1: Raman scattering

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

To CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισµός Πυρηνικών Ερευνών) είναι το µεγαλύτερο σε έκταση (πειραµατικό) κέντρο πυρηνικών ερευνών και ειδικότερα επί της σωµατιδι

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 23 MAΪΟΥ 2012 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Διάλεξη 7: Μοριακή Δομή

1 Polarization spectroscopy

Σύζευξη σπιν-σπιν J = 0 J 0

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2012

Κεφάλαιο 13 Φασματοσκοπία

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή:

Περι - Φυσικής. ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΠΡΟΟΔΟΥ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εισαγωγή στη Μικροανάλυση Aκτίνων-X

α. φ 1. β. φ 2. γ. φ 3. δ. φ 4. Μονάδες 5

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

Κεφάλαιο 38 Κβαντική Μηχανική

Α2. Στο πρότυπο του Bohr, ο λόγος της κινητικής προς τη δυναμική ενέργεια του ηλεκτρονίου του ατόμου του υδρογόνου είναι ίσος με: α. β. γ. δ.

ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ: Μελέτη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, προσδιορισμός της σταθεράς του Planck, λειτουργία και χαρακτηριστικά φωτολυχνίας

1. ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ IONTIZOYΣΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ (ΑΚΤΙΝΕΣ Χ γ) Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Παν/μιο Αθηνών

Κεφάλαια (από το βιβλίο Serway-Jewett) και αναρτημένες παρουσιάσεις

Transcript:

Φασµατοσκοπία Φωτοηλεκτρονίων Όταν ένα άτοµο ή µόριο απορροφήσει ένα ή και περισσότερα φωτόνια µε ενέργεια µεγαλύτερη από την ενέργεια ιονισµού, τότε το µόριο ή το άτοµο αποβάλλει ηλεκτρόνια. Η ανάλυση της κινητικής ενέργειας αυτών των ηλεκτρονίων ονοµάζεται φασµατοσκοπία φωτοηλεκτρονίων (photolctron). KE = hν E. I. E(, v, J ) AB + AB KE : Κινητική ενέργεια φωτοηλεκτρονίων Ε.Ι. : Ενέργεια Ιονισµού Ε(,v,J): Εσωτερική ενέργεια του παραγόµενου ιόντος Όταν η ένωση που απορροφά το φωτόνιο είναι ανιόν, τότε µιλάµε για φασµατοσκοπία AB φωτοαποκόλλησης (photodtachmnt), ενώ οι κανόνες που την διέπουν είναι σχεδόν ίδιοι µε αυτήν της φασµατοσκοπίας φωτοηλεκτρονίων. AB 1

Ηλεκτρονικές ζώνες σε ένα φάσµα, αποτελούν οι κορυφές που αντιστοιχούν σε µεταπτώσεις στην ίδια ηλεκτρονική κατάστάση του κατιόντος. Η ένταση της κάθε ηλεκτρονικής ζώνης είναι ανάλογη της ισχύς της διπολικής ροπής της κάθε µετάπτωσης. AB + AB Οι ηλεκτρονικές ζώνες που αντιστοιχούν σε αποβολή ενός ηλεκτρονίου σθένους του µορίου είναι οι πλέον έντονες. Π.χ. σ π σ ππ* είναι πιο πιθανή από την σ π σππ* Η κατανοµή της κινητικής ενέργειας των φωτοηλεκτρονίων για κάθε ηλεκτρονική ζώνη είναι ανάλογη των παραγόντων Franck-Condon.

Ανάλυση Ενέργειας Φωτοηλεκτρονίων 1. Χρόνος Πτήσης (Tim of Flight) Πειραµατική διαδικασία κατά την οποία καταγράφουµε τον χρόνο t που κάνει ένα φωτοηλεκτρόνιο να φτάσει στον ανιχνευτή που βρίσκεται σε απόσταση L από το σηµείο ιονισµού 1 m L m Ανιχνευτής E = m v t L = = t E L Όταν m ατοµικές µονάδες E V L cm m t = 1,0L ( µ s) E Π.χ. Πόσος χρόνος απαιτείται για ένα ηλεκτρόνιο σε 500mV ενέργεια για να διανύσει 1 m ; L = 100cm 4 4 5,5x10 m = 5,5x10 amu t = 1,0(100) ( µ s) t =,4 µ s (0,5) E = 0,5V

Έτσι καταγράφουµε την κατανοµή σε χρόνο P(t) την οποία µετατρέπουµε σε κατανοµή ενέργειας µε την σχέση P(t)dt E = = 1,0 0,8 P m ( E) t L de P(t) de dt P( t) = ml = de P( E) dt t 0, P( t) m = P( E) t L P( E) t = P( t) m L Παρατηρούµε ότι όταν t τότε Ε Ενταση 0,6 0,4 Ενταση 0, Ρ(E) 0,0 0 50 100 150 00 50 Χρόνος Πτήσης (TOF) 0,0 0,0 0,1 0, 0, Ενέργεια Πλεονεκτήµατα TOF 1. Λαµβάνουµε ολόκληρο το φάσµα ταυτόχρονα Μειονεκτήµατα TOF 1. Σχετικά µικρή στερεά γωνία, δηλ. Ανιχνεύει µόνο ένα µικρό ποσοστό των φωτοηλεκτρονίων (10 4 stradians). Μέτρια διακριτική ικανότητα (από 1 έως 10% της Ε). υσκολεύεται να ανιχνεύσει ηλεκτρόνια µε µικρή κινητική ενέργεια 4

. Αναλυτές Ενέργειας Οι αναλυτές αυτοί βασίζονται στην ιδιότητα ότι µόνο φωτοηλεκτρόνια µε συγκεκριµένη ενέργεια ανιχνεύονται. V E 1 E E E V 1 ανιχνευτής Π.χ. Τ ηλεκτρόνια περνούν από ένα σύστηµα ηλεκτροδίων που δηµιουργούν κάποιο ηλεκτροµαγνητικό πεδίο και το οποίο επιτρέπει µόνο σε συγκεκριµένη ενέργεια ηλεκτρονίων να φτάνει στον ανιχνευτή. Μεταβάλλοντας το ηλεκτροµαγνητικό πεδίο, σαρώνουµε όλες τις ενέργειες της δέσµης των φωτοηλεκτρονίων. Πλεονεκτήµατα 1. Μεγάλη Στερεά γωνία ανίχνευσης (µέχρι και 4π ) Μειονεκτήµατα 1. Χαµηλή διακριτική ικανότητα (από 10 έως 0% της Ε). Πολύπλοκη διάταξη διότι εµπλέκονται ηλεκτροµαγνητικά πεδία 5

. ZΕro Kintic Enrgy (ZEKE) 1. Η πηγή φωτός είναι µεταβλητού µήκους κύµατος. Γίνεται η απορρόφηση φωτονίου και δηµιουργούνται τα φωτοηλεκτρόνια. Εισάγουµε µια χρονική καθυστέρηση έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια µε ενέργεια µεγαλύτερες της µηδενικής τα αποµακρυνθούν από το σηµείο δηµιουργίας 4. Εφαρµόζουµε ένα ηλεκτρικό πεδίο και εξάγουµε τα ηλεκτρόνια µε µηδέν κινητική ενέργεια. 5. Μεταβάλουµε το µήκος κύµατος και επαναλαµβάνουµε την διαδικασία καταγράφοντας έτσι το αριθµός ηλεκτρονίων σαν συνάρτηση του µήκους κύµατος AB + AB 0 -V Χρονική Καθυστέρηση ανιχνευτής 6

Πλεονεκτήµατα ZEKE 1. Μεγάλη Στερεά γωνία ανίχνευσης (4π). Την υψηλότερη διακριτική ικανότητα που ουσιαστικά περιορίζεται από το φασµατοσκοπικό εύρος του lasr Μειονεκτήµατα ZEKE 1. Ευαισθησία σε ασθενή ηλεκτροµαγνητικά πεδία και περιορίζεται από την φύση του τροχιακού από το οποίο αποβάλλεται το ηλεκτρόνιο 7