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Absorptions- und Transmissions-Spektren

Absorptions- und Transmissions-Spektren. Nach Marcel Eugster, St. Georgen 2003. Elektromagnetische Strahlung. Die verschiedenen Arten der elektromagnetischen Strahlung haben ein sehr unterschiedliches Erscheinungsbild. Strahlung einer Infrarotlampe Röntgenstrahlung Radiowellen

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Absorptions- und Transmissions-Spektren

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Presentation Transcript

  1. Absorptions- und Transmissions-Spektren Nach Marcel Eugster, St. Georgen 2003 Two Chemie

  2. Two Chemie

  3. Two Chemie

  4. Elektromagnetische Strahlung Die verschiedenen Arten der elektromagnetischen Strahlung haben ein sehr unterschiedliches Erscheinungsbild. • Strahlung einer Infrarotlampe • Röntgenstrahlung • Radiowellen • Sichtbares Licht • Infrarotlampe spendet Wärme • Röntgenstrahlen können Materie durchdringen • Radiowellen ermöglichen den Empfang von Radiosendungen • sichtbares Licht ist für die bunten Farben eines Regenbogens verantwortlich • Gemeinsamkeiten • Geschwindigkeit der Strahlung im Vakuum:2.9979250 . 108m/s ~3.0 . 108m/s (Lichtgeschwindigkeit) • Wellencharakter Two Chemie

  5. Elektromagnetische Wellen • Vergleichbar mit stofflichen Wellen, wie z.B. Wasserwellen • Sie besitzen eine charakteristische Wellenlänge und Frequenz! • Die meisten elektromagnetischen Wellen wie Radiowellen oder die Röntgenstrahlung sind für unser Auge nicht sichtbar. Sie übertragen Energie und stellen Schwingungen innerhalb eines Raumgefüges dar, die senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung schwingen (transversale Schwingung). • Die Wellen unterscheiden sich in ihrer Wellenlänge: • Rundfunkwellen können mehrere hundert Meter lang sein, während die kosmische Höhenstrahlung Wellenlängen im kaum vorstellbaren Bereich von Millionstel Nanometer (1 nm = 1 Milliardstel Meter) besitzt. Die Wellenlänge des für uns sichtbaren Lichts liegt zwischen 770 nm und 400 nm und wird als optisches Spektrum bezeichnet. Two Chemie

  6. Elektromagnetische Strahlung Wellenlänge Sichtbares Licht nimmt nur einen kleinen Ausschnitt des gesamten elektromagnetischen Spektrums ein! Two Chemie

  7. Die Art der elektromagnetischen Strahlung wird durch ihre Frequenz  oder durch ihre Wellenlänge  bestimmt. In der Chemie wird zur Charakterisierung von elektromagnetischer Strahlung auch der Kehrwert von , die so genannte Wellenzahl in cm-1 angegeben. Two Chemie

  8. Two Chemie

  9. Two Chemie

  10. Elektromagnetische Strahlung Sichtbarer Bereich des Spektrums UV-Strahlung IR-Strahlung 400 500 600 700 Wellenlänge (nm) Two Chemie

  11. Aufspaltung von sichtbarem Licht Prisma Lichtquelle mit weissem Licht Farbeindruck: weiss Two Chemie

  12. Aufspaltung von sichtbarem Licht weisses Licht Prisma Two Chemie

  13. Aufspaltung von sichtbarem Licht weisses Licht Prisma weisses Licht Gitter (vgl. CD) Two Chemie

  14. Aufspaltung von sichtbarem Licht weisses Licht Prisma weisses Licht Gitter (vgl. CD) Two Chemie

  15. Two Chemie

  16. Licht trifft auf einen nicht durchsichtigen Körper • Möglichkeiten: • Absorption • Reflexion Teil der Strahlung wird vom Stoff absorbiert. Nicht-absorbierter Teil wird reflektiert. Entstehender Farbeindruck entspricht der Komplementär-Farbe der absorbierten Farbe. Two Chemie

  17. Wie sieht eine Tomate bei grünem Scheinwerfer-licht aus? ? bei weissem Licht bei grünem Licht Two Chemie

  18. Licht trifft auf einen durchsichtigen Körper • Möglichkeiten: • Absorption • Reflexion • Transmission ? Lichtquelle mit weissem Licht violette KMnO4-Lösung Two Chemie

  19. Licht trifft auf einen durchsichtigen Körper KMnO4: Kaliumpermanganat Lichtquelle mit weissem Licht violette KMnO4-Lösung Two Chemie

  20. Licht trifft auf einen durchsichtigen Körper KMnO4: Kaliumpermanganat ? Lichtquelle mit weissem Licht violette KMnO4-Lösung Two Chemie

  21. Licht trifft auf einen durchsichtigen Körper KMnO4: Kaliumpermanganat Lichtquelle mit weissem Licht violette KMnO4-Lösung Grünes Licht wird absorbiert von KMnO4-Lösung! Zusammenspiel der durchgelassenen Lichtarten ergibt Komplementär-Farbe zu grün: violett! Two Chemie

  22. Two Chemie

  23. Absorptions-Spektrum einer KMnO4-Lösung Two Chemie

  24. Absorptions-Spektrum einer KMnO4-Lösung Two Chemie

  25. Absorptions-Spektrum einer KMnO4-Lösung Wie sieht das zugehörige Transmissions-Spektrum aus? Two Chemie

  26. Aufnahme eines Spektrums: Das Photometer Beweglicher Schlitz Photozelle Lichtquelle Zerlegung des weissen Lichts Computer Probe Messung der Absorption oder der Transmission Two Chemie

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