Instrumentele analyse: samenvatting
Spectrofotometrie:
Licht staat in de studie van de spectrofotometrie centraal
Niet-transparant materiaal:
Interactie tussen licht en materie:
• Reflectie (weerkaatsing)
• Absorptie
• Transmissie – licht wordt doorgelaten
Ii = It + Ie (wet van behoud van energie)
= doorgelaten lichtstraal
Transparante oplossingen:
Interactie tussen licht en materie:
• Absorptie
• Reflectie
• Behalve transmissie, treedt er ook lichtbreking/verstrooiing van het licht op: licht veranderd
van richting
Lichtbreking is een bijzondere vorm van
verstrooiing
,Transparante oplossing (lucht)
Lucht is blauw. Korte golflengtes gebben meer last van verstrooiing dan lange golflengtes. Blauw
licht lijkt van overal te komen. Bij een zonsondergang/-opkomst is de luchtlaag ‘langer’ tot aan de
waarnemer en ondervinden meer verschillende (korte) golflengtes last van verstrooiing, waardoor
een zonsondergang/-opkomst oranje zelfs rood gekleurd is
Blauw heeft korte golflengtes
Rood heeft lange golflengtes
Transparante oplossing (water)
Interactie tussen licht en materie:
• Transmissie – licht wordt doorgelaten
• Lichtbreking/verstrooiing – licht veranderd van richting
• Absorptie
Blauw heeft geen hinder door verstrooiing
Zeewater fungeert als een kleurenfilter, de warmste kleuren
‘verdwijnen’ als eerst. Op diepte blijft enkel blauw over. De
selectieve absorptie gebeurt in functie van de diepte waardoor licht zich een weg moet
banen (= afstand)
Wit licht:
lichtbreking door prisma van rood naar violet
R – rood → kleine breking
O – oranje
G – geel
G – groen
B – blauw
I – indigo
V – violet → grote breking
,Licht is elektromagnetische straling
Duaal karakter: (2 manieren)
1. licht als golfverschijnsel
2. licht als een stroom van energiedeeltjes (fotonen)
→ licht is een stroom van fotonen
1. Licht als golfverschijnsel
Net als bij geluid heeft iedere kleur een eigen frequentie
Symbool: ν (griekse ‘Nu’) of f
SI-eenheid: Hz (hertz) of s-1
Bronafhankelijk
Samen vormen alle frequenties een spectrum (alle kleuren bij elkaar)
➔ Rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo, violet
Bij iedere frequentie hoort een golflengte
Symbool: λ (griekse lambda)
SI-eenheid: m
1 m = 103 mm | 1 m = 106 µm | 1 m = 109 nm
Milieu-afhankelijk
Verband tussen golflengte en frequentie:
𝜈 ∙ 𝜆=𝑐
De golfsnelheid van EMS bedraagt: c = 3.108 m/s
• EMS heeft in tegenstelling tot geluid géén materie nodig om zich voort te
bewegen
• Bijgevolg kan EMS zich doorheen het vacuüm verplaatsen
𝑐
• De snelheid van EMS neemt af tot 𝑛, waarbij n = brekingsindex
• De intensiteit van een EMS es evenredig met het kwadraat van de amplitude
, (evenredigheidsfactor: snelheid)
Frequentie is hoog genoeg voor schade
2. Licht als energiestroom: fotonenstroom
Pakketjes van energie (E) die zich in de ruimte voorbewegen
• Pakketje of quantum
De energie van het foton is evenredig met de frequentie → E ~ ν
De evenredigheidsfactir is h, de constante van Planck:
• 𝐸 = ℎ ∙ 𝜈 (wet van Planck)
• ℎ = 6,6 ∙ 10−34 𝐽. 𝑠 (=constante van planck)
• E wordt uitgedrukt in joule J
• v wordt uitgedrukt in Hz (hertz)
𝑐
𝑐= 𝜈 ∙ 𝜆 ↔ 𝜈= 𝜆
Hoe groter die frequentie, hoe groter de energie inhoud van fotonen, meer risico op schade
3. Golfkarakter en deeltjeskarakter gekoppeld
𝐸 = ℎ. 𝑣
Met:
• 𝑐 = 𝑣 .𝜆
𝑐
• 𝐸 = ℎ .𝜆
4. Interactie van moleculen met licht
Lichtabsorptie
➔ Absorptiespectrum
= specifiek voor chlorofiel -> veranderd niet!
Spectrofotometrie:
Licht staat in de studie van de spectrofotometrie centraal
Niet-transparant materiaal:
Interactie tussen licht en materie:
• Reflectie (weerkaatsing)
• Absorptie
• Transmissie – licht wordt doorgelaten
Ii = It + Ie (wet van behoud van energie)
= doorgelaten lichtstraal
Transparante oplossingen:
Interactie tussen licht en materie:
• Absorptie
• Reflectie
• Behalve transmissie, treedt er ook lichtbreking/verstrooiing van het licht op: licht veranderd
van richting
Lichtbreking is een bijzondere vorm van
verstrooiing
,Transparante oplossing (lucht)
Lucht is blauw. Korte golflengtes gebben meer last van verstrooiing dan lange golflengtes. Blauw
licht lijkt van overal te komen. Bij een zonsondergang/-opkomst is de luchtlaag ‘langer’ tot aan de
waarnemer en ondervinden meer verschillende (korte) golflengtes last van verstrooiing, waardoor
een zonsondergang/-opkomst oranje zelfs rood gekleurd is
Blauw heeft korte golflengtes
Rood heeft lange golflengtes
Transparante oplossing (water)
Interactie tussen licht en materie:
• Transmissie – licht wordt doorgelaten
• Lichtbreking/verstrooiing – licht veranderd van richting
• Absorptie
Blauw heeft geen hinder door verstrooiing
Zeewater fungeert als een kleurenfilter, de warmste kleuren
‘verdwijnen’ als eerst. Op diepte blijft enkel blauw over. De
selectieve absorptie gebeurt in functie van de diepte waardoor licht zich een weg moet
banen (= afstand)
Wit licht:
lichtbreking door prisma van rood naar violet
R – rood → kleine breking
O – oranje
G – geel
G – groen
B – blauw
I – indigo
V – violet → grote breking
,Licht is elektromagnetische straling
Duaal karakter: (2 manieren)
1. licht als golfverschijnsel
2. licht als een stroom van energiedeeltjes (fotonen)
→ licht is een stroom van fotonen
1. Licht als golfverschijnsel
Net als bij geluid heeft iedere kleur een eigen frequentie
Symbool: ν (griekse ‘Nu’) of f
SI-eenheid: Hz (hertz) of s-1
Bronafhankelijk
Samen vormen alle frequenties een spectrum (alle kleuren bij elkaar)
➔ Rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo, violet
Bij iedere frequentie hoort een golflengte
Symbool: λ (griekse lambda)
SI-eenheid: m
1 m = 103 mm | 1 m = 106 µm | 1 m = 109 nm
Milieu-afhankelijk
Verband tussen golflengte en frequentie:
𝜈 ∙ 𝜆=𝑐
De golfsnelheid van EMS bedraagt: c = 3.108 m/s
• EMS heeft in tegenstelling tot geluid géén materie nodig om zich voort te
bewegen
• Bijgevolg kan EMS zich doorheen het vacuüm verplaatsen
𝑐
• De snelheid van EMS neemt af tot 𝑛, waarbij n = brekingsindex
• De intensiteit van een EMS es evenredig met het kwadraat van de amplitude
, (evenredigheidsfactor: snelheid)
Frequentie is hoog genoeg voor schade
2. Licht als energiestroom: fotonenstroom
Pakketjes van energie (E) die zich in de ruimte voorbewegen
• Pakketje of quantum
De energie van het foton is evenredig met de frequentie → E ~ ν
De evenredigheidsfactir is h, de constante van Planck:
• 𝐸 = ℎ ∙ 𝜈 (wet van Planck)
• ℎ = 6,6 ∙ 10−34 𝐽. 𝑠 (=constante van planck)
• E wordt uitgedrukt in joule J
• v wordt uitgedrukt in Hz (hertz)
𝑐
𝑐= 𝜈 ∙ 𝜆 ↔ 𝜈= 𝜆
Hoe groter die frequentie, hoe groter de energie inhoud van fotonen, meer risico op schade
3. Golfkarakter en deeltjeskarakter gekoppeld
𝐸 = ℎ. 𝑣
Met:
• 𝑐 = 𝑣 .𝜆
𝑐
• 𝐸 = ℎ .𝜆
4. Interactie van moleculen met licht
Lichtabsorptie
➔ Absorptiespectrum
= specifiek voor chlorofiel -> veranderd niet!
