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Química Física Avanzada II Tema 3. Interacción materia-radiación.

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1 Química Física Avanzada II Tema 3. Interacción materia-radiación

2 Línea de absorción EjEj EnEn E= h Frecuencia Absorción 3.1. Concepto de Espectroscopía

3 Separación de energías en una molécula Rotación E = 0.04 kJ/mol = 3,5 cm -1 Vibración E = 20 kJ/mol = 1750 cm -1 Electrónica E = 840 kJ/mol = cm Concepto de Espectroscopía

4 Regiones del espectro electromagnético 3.1. Concepto de Espectroscopía

5 Experimento de absorción FUENTE RENDIJA CÉLULADISPERSOR RENDIJA DETECTORREGISTRO 3.1. Concepto de Espectroscopía

6 Características instrumentales 3.1. Concepto de Espectroscopía Poder de resolución Poder de resolución Poder de resolución = Sensibilidad Sensibilidad Cantidad de muestra Acumulación de espectros

7 Intensidad de la línea espectral 3.1. Concepto de Espectroscopía Probabilidad de la transición Magnitud de la interacción materia-radiación Magnitud de la interacción materia-radiación Población de los estados energéticos Población de los estados energéticos Ley de distribución de Boltzmann

8 x z y E B 3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular Radiación planopolarizada

9 Sistema molecular Interacción 3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular

10 Transición espectroscópica 3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular

11 Probabilidad de transición Para radiación isotrópica Para radiación isotrópica Coeficiente de Einstein para la absorción inducida de radiación 3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular

12 Coeficientes de probabilidad Significado físico de A jn 3.3. Probabilidades de transición de Einstein Para absorción inducida Para absorción inducida Para emisión inducida Para emisión inducida Para emisión espontánea Para emisión espontánea Vida media del estado j

13 Integral del momento de transición Traslación constante No hay espectro Rotación debe variar en dirección Vibración debe variar en módulo Reglas de selección Restricciones que hay que imponer a los valores de los números cuánticos n y j para que la integral del momento de transición n j sea distinta de cero 3.4. Reglas de selección Condiciones para que la transición n j sea permitida Condiciones para que la transición n j sea permitida

14 Ejemplo: Partícula en una caja monodimensional 3.4. Reglas de selección

15 Anchura natural 0 Para n = y como j 1 =A jn : 3.5. Forma y anchura de las líneas

16 Efecto Doppler Efecto de la concentración 3.5. Forma y anchura de las líneas 0 Efecto de saturación

17 Ley de Lambert-Beer 3.6. Comparación con datos experimentales 0 d

18 Resultados teóricos 3.6. Comparación con datos experimentales Intensidad de la radiación Flujo de energía que atraviesa una superficie de 1 cm2 en un segundo I = v 1 cm n d m o l é c u l a s d


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