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Química Física Avanzada II
Tema 3. Interacción materia-radiación
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Línea de absorción 3.1. Concepto de Espectroscopía Ej E= h En
Frecuencia Absorción
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Separación de energías en una molécula
3.1. Concepto de Espectroscopía Separación de energías en una molécula Rotación E = 0.04 kJ/mol = ,5 cm-1 Vibración E = kJ/mol = cm-1 Electrónica E = 840 kJ/mol = cm-1
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Regiones del espectro electromagnético
3.1. Concepto de Espectroscopía Regiones del espectro electromagnético
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Experimento de absorción
3.1. Concepto de Espectroscopía Experimento de absorción RENDIJA RENDIJA FUENTE CÉLULA DISPERSOR DETECTOR REGISTRO
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Características instrumentales
3.1. Concepto de Espectroscopía Características instrumentales Poder de resolución Poder de resolución = Sensibilidad Cantidad de muestra Acumulación de espectros
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Intensidad de la línea espectral
3.1. Concepto de Espectroscopía Intensidad de la línea espectral Magnitud de la interacción materia-radiación Probabilidad de la transición Población de los estados energéticos Ley de distribución de Boltzmann
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Radiación planopolarizada
3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular Radiación planopolarizada x z y E B
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Sistema molecular Interacción
3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular Sistema molecular Interacción
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Transición espectroscópica
3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular Transición espectroscópica
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Probabilidad de transición
3.2. Interacción radiación electromagnética-sistema molecular Probabilidad de transición Para radiación isotrópica Coeficiente de Einstein para la absorción inducida de radiación
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Coeficientes de probabilidad
3.3. Probabilidades de transición de Einstein Coeficientes de probabilidad Para absorción inducida Para emisión inducida Para emisión espontánea Significado físico de Ajn Vida media del estado j
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Integral del momento de transición
3.4. Reglas de selección Integral del momento de transición Condiciones para que la transición n j sea permitida 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
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Ejemplo: Partícula en una caja monodimensional
3.4. Reglas de selección Ejemplo: Partícula en una caja monodimensional
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Anchura natural Para n= y como j‑1=Ajn:
3.5. Forma y anchura de las líneas Anchura natural 0 Para n= y como j‑1=Ajn:
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Efecto de la concentración
3.5. Forma y anchura de las líneas Efecto Doppler Efecto de la concentración 0 Efecto de saturación
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Ley de Lambert-Beer 3.6. Comparación con datos experimentales d 0
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Resultados teóricos Intensidad de la radiación
3.6. Comparación con datos experimentales Resultados teóricos Intensidad de la radiación Flujo de energía que atraviesa una superficie de 1 cm2 en un segundo I = v 1 cm n d moléculas 1 cm d
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