Wyznaczanie energii dysocjacji jodu na podstawie widma absorpcji

Zagadnienia do opracowania.

  1. Ruch jąder w cząsteczce dwuatomowej – oscylacje i rotacje.
  2. Energia wewnętrzna molekuł dwuatomowych.
  3. Struktura energetyczna cząsteczki dwuatomowej.
  4. Krzywa energii potencjalnej cząsteczki dwuatomowej.
  5. Widmo absorpcji oscylatora anharmonicznego.
  6. Stany elektronowe cząsteczek dwuatomowych.
  7. Struktura oscylacyjna widm pasmowych.
  8. Absorpcja promieniowania w cząsteczkach.
  9. Zasada Francka – Condona.
  10. Prawdopodobieństwo przejścia elektronowego:
    1. moment przejścia ;
    2. współczynniki Einsteina;
    3. reguły wyboru.
  11. Procesy zaniku stanów wzbudzonych w cząsteczkach.
  12. Reguła Stokesa.
  13. Dysocjacja cząsteczki w wyniku wzbudzenia elektronowego.
  14. Molekularne widma pasmowe.
  15. Absorpcja cząsteczek J2 – przejście J2(B3Π+0, u) ← J2(B3Σ+g)
  16. Dysocjacja cząsteczek J2i towarzyszące jej procesy zaniku stanów wzbudzonych cząsteczek J2.
  17. Struktura widma absorpcyjnego fluorowców.
  18. Wyznaczanie energii dysocjacji  cząsteczki J2 na podstawie jej widma absorpcji.
  19. Budowa spektrografu siatkowego.
  20. Parametry spektrografu:
    1. obszar widmowy;
    2. dyspersja kątowa i liniowa;
    3. świetlność spektrografu;
    4. zdolność rozdzielcza spektrografu.

Zestaw przyrządów.

  1. Kamera CCD firmy Andor, model iDus 420A.
  2. Spektrograf Shamrock, model SR– 500 i.
  3. Zasilacz napięcia stałego.
  4. Zasilacz lampy żarowej.
  5. Zestaw komputerowy.
  6. Lampa żarowa.
  7. Regulator temperatury.
  8. Probówka z jodem.
  9. Uchylne lusterko.

Literatura.

  1. J.P. Simons – „Fotochemia i spektroskopia”, PWN, Warszawa 1976.
  2. R.I. Sołouchin – „Optyka i fizyka atomowa”, PWN, Warszawa 1982.
  3. Z. Kęcki – „Podstawy spektroskopii molekularnej”, PWN, Warszawa 1992.
  4. P. Suppan – „Chemia i światło”, PWN, Warszawa 1997.
  5. F. Kaczmarek – „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”, PWN, Warszawa 1982.
  6. J. Liwo – „II Laboratorium Fizyczne”, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1984.
  7. H. Haken, H.Ch. Wolf – „Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej”, PWN, 1998.
  8. P. Kowalczyk – „Fizyka cząsteczek”, PWN, Warszawa 2000.
  9. W. Kołos, J. Sadlej – „Atom i cząsteczka”, WNT, Warszawa 1998.
  10. D. Kunisz – „Fizyczne podstawy emisyjnej analizy widmowej”, PWN, Warszawa 1973.
  11. W. Demtröder – „Spektroskopia laserowa”, PWN, Warszawa 1993.
  12. F. Mayinger, O. Feldmann – “Optical Measurements”, Springer, 2001.
  13. A. P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn&Bacon, Inc., Boston 1971.
  14. G.M. Barrow – “Introduction to Molecular Spectroscopy”, McGraw – Hill, New York 1962.
  15. P. Suppan – “Chemistry and Light”, The Royal Society of Chemistry, 1994.
  16. J.P. Simons – “Photochemistry and Spectroscopy”, Wiley, 1971.
  17. W. Demtröder – “Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation”, Springer, 1988.
  18. 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

  1. Movement of nuclei in a diatomic molecule – oscillations and rotations.
  2. Internal energy of diatomic molecules.
  3. Energy structure of diatomic molecules.
  4. Potential energy curves of diatomic molecules.
  5. Absorption spectrum of an enharmonic oscillator.
  6. Electron states in diatomic molecules.
  7. Oscillatory structure of band spectra.
  8. Absorption of radiation by molecules.
  9. Franck – Condon principle.
  10. Electron transition probabilities:
    1. transition moment ;
    2. Einstein coefficients;
    3. selection rules.
  11. Decay processes in molecular excited states.
  12. Stokes’s rule.
  13. Molecular dissociation through electron excitations.
  14. Molecular band spectra.
  15. Particle absorption J2 – transition J2(B3Π+0, u) ← J2(B3Σ+g).
  16. Molecular dissociation J2 and the associated decay processes of molecular excited states J2.
  17. Structure of the halogens’ absorption spectra.
  18. Determination of the molecular dissociation energy of J2 based on its absorption spectrum.
  19. Construction of mesh spectrograph.
  20. Spectrographic parameters :
    1. spectral region;
    2. angular and linear dispersion;
    3. spectrograph luminosity;
    4. spectrograph resolving power.

Apparatus

  1. Andor CCD camera, model iDus 420A.
  2. Shamrock spectrograph, model SR – 500i.
  3. Constant current power supply.
  4. Incandescent lamp power supply.
  5. Computer.
  6. Incandescent lamp.
  7. Temperature regulator.
  8. Test tube with iodine.
  9. Mirror.

Literature

  1. F. Mayinger, O. Feldmann – “Optical Measurements”, Springer, 2001.
  2. A. P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn&Bacon, Inc., Boston 1971.
  3. G.M. Barrow – “Introduction to Molecular Spectroscopy”, McGraw – Hill, N.Y. 1962.
  4. P. Suppan – “Chemistry and Light”, The Royal Society of Chemistry, 1994.
  5. J.P. Simons – “Photochemistry and Spectroscopy”, Wiley, 1971.
  6. W. Demtröder – “Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation”, Springer, 1988.
  7. H. Haken, H. Ch. Wolf – “Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry”, Springer, 2010.

 

0 komentarzy:

Dodaj komentarz

Chcesz się przyłączyć do dyskusji?
Feel free to contribute!

Dodaj komentarz