Wyznaczanie energii dysocjacji jodu na podstawie widma absorpcji
Zagadnienia do opracowania.
- Ruch jąder w cząsteczce dwuatomowej – oscylacje i rotacje.
- Energia wewnętrzna molekuł dwuatomowych.
- Struktura energetyczna cząsteczki dwuatomowej.
- Krzywa energii potencjalnej cząsteczki dwuatomowej.
- Widmo absorpcji oscylatora anharmonicznego.
- Stany elektronowe cząsteczek dwuatomowych.
- Struktura oscylacyjna widm pasmowych.
- Absorpcja promieniowania w cząsteczkach.
- Zasada Francka – Condona.
- Prawdopodobieństwo przejścia elektronowego:
- moment przejścia ;
- współczynniki Einsteina;
- reguły wyboru.
- Procesy zaniku stanów wzbudzonych w cząsteczkach.
- Reguła Stokesa.
- Dysocjacja cząsteczki w wyniku wzbudzenia elektronowego.
- Molekularne widma pasmowe.
- Absorpcja cząsteczek J2 – przejście J2(B3Π+0, u) ← J2(B3Σ+g)
- Dysocjacja cząsteczek J2i towarzyszące jej procesy zaniku stanów wzbudzonych cząsteczek J2.
- Struktura widma absorpcyjnego fluorowców.
- Wyznaczanie energii dysocjacji cząsteczki J2 na podstawie jej widma absorpcji.
- Budowa spektrografu siatkowego.
- Parametry spektrografu:
- obszar widmowy;
- dyspersja kątowa i liniowa;
- świetlność spektrografu;
- zdolność rozdzielcza spektrografu.
Zestaw przyrządów.
- Kamera CCD firmy Andor, model iDus 420A.
- Spektrograf Shamrock, model SR– 500 i.
- Zasilacz napięcia stałego.
- Zasilacz lampy żarowej.
- Zestaw komputerowy.
- Lampa żarowa.
- Regulator temperatury.
- Probówka z jodem.
- Uchylne lusterko.
Literatura.
- J.P. Simons – „Fotochemia i spektroskopia”, PWN, Warszawa 1976.
- R.I. Sołouchin – „Optyka i fizyka atomowa”, PWN, Warszawa 1982.
- Z. Kęcki – „Podstawy spektroskopii molekularnej”, PWN, Warszawa 1992.
- P. Suppan – „Chemia i światło”, PWN, Warszawa 1997.
- F. Kaczmarek – „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”, PWN, Warszawa 1982.
- J. Liwo – „II Laboratorium Fizyczne”, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1984.
- H. Haken, H.Ch. Wolf – „Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej”, PWN, 1998.
- P. Kowalczyk – „Fizyka cząsteczek”, PWN, Warszawa 2000.
- W. Kołos, J. Sadlej – „Atom i cząsteczka”, WNT, Warszawa 1998.
- D. Kunisz – „Fizyczne podstawy emisyjnej analizy widmowej”, PWN, Warszawa 1973.
- W. Demtröder – „Spektroskopia laserowa”, PWN, Warszawa 1993.
- F. Mayinger, O. Feldmann – “Optical Measurements”, Springer, 2001.
- A. P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn&Bacon, Inc., Boston 1971.
- G.M. Barrow – “Introduction to Molecular Spectroscopy”, McGraw – Hill, New York 1962.
- P. Suppan – “Chemistry and Light”, The Royal Society of Chemistry, 1994.
- J.P. Simons – “Photochemistry and Spectroscopy”, Wiley, 1971.
- W. Demtröder – “Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation”, Springer, 1988.
- H. Haken, H. Ch. Wolf – “Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry”, Springer, 2010.
Determination of dissociation energy based on iodine absorption spectra
Background theory
- Movement of nuclei in a diatomic molecule – oscillations and rotations.
- Internal energy of diatomic molecules.
- Energy structure of diatomic molecules.
- Potential energy curves of diatomic molecules.
- Absorption spectrum of an enharmonic oscillator.
- Electron states in diatomic molecules.
- Oscillatory structure of band spectra.
- Absorption of radiation by molecules.
- Franck – Condon principle.
- Electron transition probabilities:
- transition moment ;
- Einstein coefficients;
- selection rules.
- Decay processes in molecular excited states.
- Stokes’s rule.
- Molecular dissociation through electron excitations.
- Molecular band spectra.
- Particle absorption J2 – transition J2(B3Π+0, u) ← J2(B3Σ+g).
- Molecular dissociation J2 and the associated decay processes of molecular excited states J2.
- Structure of the halogens’ absorption spectra.
- Determination of the molecular dissociation energy of J2 based on its absorption spectrum.
- Construction of mesh spectrograph.
- Spectrographic parameters :
- spectral region;
- angular and linear dispersion;
- spectrograph luminosity;
- spectrograph resolving power.
Apparatus
- Andor CCD camera, model iDus 420A.
- Shamrock spectrograph, model SR – 500i.
- Constant current power supply.
- Incandescent lamp power supply.
- Computer.
- Incandescent lamp.
- Temperature regulator.
- Test tube with iodine.
- Mirror.
Literature
- F. Mayinger, O. Feldmann – “Optical Measurements”, Springer, 2001.
- A. P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn&Bacon, Inc., Boston 1971.
- G.M. Barrow – “Introduction to Molecular Spectroscopy”, McGraw – Hill, N.Y. 1962.
- P. Suppan – “Chemistry and Light”, The Royal Society of Chemistry, 1994.
- J.P. Simons – “Photochemistry and Spectroscopy”, Wiley, 1971.
- W. Demtröder – “Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation”, Springer, 1988.
- H. Haken, H. Ch. Wolf – “Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry”, Springer, 2010.
Dodaj komentarz
Chcesz się przyłączyć do dyskusji?Feel free to contribute!