Overzicht practica fysica
De formules niet kennen! Enkel de fysica die erachter zit!
Spectrometrie
Doel : spectra meten (de intensiteiten van licht i.f.v. de golflengte)
Opstellingen: manuele en elektronische roosterspectrofotometer
vergelijken o.b.v. snelheid, gebruiksgemak en nauwkeurigheid
Continu spectrum = uitgestrekt over golflengtegebied 400-700nm
Karakteristiek lijnenspectrum = elektronen van een atoom kunnen maar bepaalde niveaus innemen
zodat emissiespectrum van een stof kenmerkend is voor die stof
Niet zichtbaar: UV en IR
Wanneer een gas wordt verhit of als er elektrische stroom doorloopt zullen gasatomen geëxiteerd
worden: e- in aangeslagen toestand -> als ze terugvallen naar lager energieniveau -> licht uitzenden
met gekwantiseerde
Absorptie van licht -> golflengten worden tegengehouden
Absorptiespectrum = resulterend spectrum – referentiespectrum
Grote absorptie = RE met concentratie oplossing
Intensiteit van de lijnen is evenredig met de waarschijnlijkheid dat een bepaalde overgang voorkomt
Absorptiespectrum van kleurstofoplossingen
Als wit licht invalt op kleurstofmoleculen zullen deze door bepaalde kwanta aangeslagen worden.
Deze kwanta worden geabsorbeerd door de moleculen en verdwijnen uit de witte lichtbundel.
−ε ∙ l ∙c I
Absorptiewet van Lambert-Beer: I =I 0 ∙ e of ln =−ε ∙ l∙ c
I0
ε = extinctiecoëfficiënt
c = concentratie
l = weglengte
I
ln = absorptie
I0
Lineair verband met −ε ∙ l∙ c = wet van Lambert-Beer
Analoge spectroscoop
Evenwijdige bundel wit licht -> prisma -> na breking in verschillende kleuren uitgespreid -> continu
spectrum
-> collimator met regelbare spleet, prisma, kijker
Spleetbreedt minimaal houden voor nauwkeurige aflezing tegenover meetschaal
3de buis aan spectroscoop = lens die evenwijdige lichtbundel stuurt op 1 van de prismavlakken
waardoor na reflectie de verlichte meetschaal in de kijker zichtbaar wordt
v
-> weergave van frequentie -> ρ=
λ
Digitale spectroscoop
Via optische vezels komt licht in het toestel -> binnen toestel kleurscheiding (o.b.v. diffractie) ->
gemeten door pixels
, Resolutie = afhankelijk van aantal lijnen/mm op rooster
Diffractiehoek = RE met golflengte (blauw licht wordt weinig afgebogen, rood veel)
Dark spectrum = lens afdekken Absorptiespectrum = golflengtes die door
Intensiteitsspectrum = aantal fotonen i.f.v. oplossing worden geabsorbeerd
golflengte gemeten na correctie dark spectrum Transmissiespectrum = beeld van golflengtes
Referentiespectrum = intensiteitsspectrum die worden doorgelaten
vastgehouden in geheugen van toestel (-> Integration time = tijdsverloop (hoelang meting
vergelijking met andere intensiteiten) duurt)
Saturatie = voor alle golflengtes waarvoor er meer licht wordt uitgestuurd wordt vlak verloop
geregistreerd
Waarnemingen tijdens proeven:
Analoge Digitale
Gebruiksgemak Duurde lang eens 10 lijnen duidelijk Het programma meet alles
en snelheid zichtbaar waren. voor jou wat maakt dat je vlot
kon werken.
Nauwkeurigheid Fouten van het menselijke oog MF = 3
MF = 0,1cm Kleuren waren moeilijker van
Lijnen waren makkelijk te onderscheiden elkaar te onderscheiden
van elkaar, waren soms niet goed zichtbaar
Ethanol en peterseliesap
Intensiteitscurve van de lege cuvet ligt lager dan de intensiteitscurve van cuvet met ethanol
Ethanol absorbeert donker paars. Dit is logisch want donker paars valt onder IR licht wat niet
zichtbaar is voor het menselijke oog. Alle andere kleuren worden doorgelaten waardoor
ethanol kleurloos is.
Intensiteitsspectrum ethanol ligt hoger dan die van peterseliesap -> peterseliesap absorbeert
meer kleuren -> groen en rode licht worden weerkaatst en andere kleuren worden
geabsorbeerd. Een plant haalt zijn energie uit licht met golflengte 320-480nm en 600-680nm.
Rode of blauwe kool
Water vergeleken met antocyaanoplossing (rode kool) -> antocyaan heeft een rode/paarse
kleur en water is kleurloos. De intensiteitsspectra van water ligt hoger dan die van
antocyaanoplossing vermits water kleurloos is.
Zure rode kool -> rood/paars, basische rode kool -> blauw/paars, onbehandelde -> groen. De
kleur die de kool heeft worden doorgelaten en de anderen worden geabsorbeerd.
De formules niet kennen! Enkel de fysica die erachter zit!
Spectrometrie
Doel : spectra meten (de intensiteiten van licht i.f.v. de golflengte)
Opstellingen: manuele en elektronische roosterspectrofotometer
vergelijken o.b.v. snelheid, gebruiksgemak en nauwkeurigheid
Continu spectrum = uitgestrekt over golflengtegebied 400-700nm
Karakteristiek lijnenspectrum = elektronen van een atoom kunnen maar bepaalde niveaus innemen
zodat emissiespectrum van een stof kenmerkend is voor die stof
Niet zichtbaar: UV en IR
Wanneer een gas wordt verhit of als er elektrische stroom doorloopt zullen gasatomen geëxiteerd
worden: e- in aangeslagen toestand -> als ze terugvallen naar lager energieniveau -> licht uitzenden
met gekwantiseerde
Absorptie van licht -> golflengten worden tegengehouden
Absorptiespectrum = resulterend spectrum – referentiespectrum
Grote absorptie = RE met concentratie oplossing
Intensiteit van de lijnen is evenredig met de waarschijnlijkheid dat een bepaalde overgang voorkomt
Absorptiespectrum van kleurstofoplossingen
Als wit licht invalt op kleurstofmoleculen zullen deze door bepaalde kwanta aangeslagen worden.
Deze kwanta worden geabsorbeerd door de moleculen en verdwijnen uit de witte lichtbundel.
−ε ∙ l ∙c I
Absorptiewet van Lambert-Beer: I =I 0 ∙ e of ln =−ε ∙ l∙ c
I0
ε = extinctiecoëfficiënt
c = concentratie
l = weglengte
I
ln = absorptie
I0
Lineair verband met −ε ∙ l∙ c = wet van Lambert-Beer
Analoge spectroscoop
Evenwijdige bundel wit licht -> prisma -> na breking in verschillende kleuren uitgespreid -> continu
spectrum
-> collimator met regelbare spleet, prisma, kijker
Spleetbreedt minimaal houden voor nauwkeurige aflezing tegenover meetschaal
3de buis aan spectroscoop = lens die evenwijdige lichtbundel stuurt op 1 van de prismavlakken
waardoor na reflectie de verlichte meetschaal in de kijker zichtbaar wordt
v
-> weergave van frequentie -> ρ=
λ
Digitale spectroscoop
Via optische vezels komt licht in het toestel -> binnen toestel kleurscheiding (o.b.v. diffractie) ->
gemeten door pixels
, Resolutie = afhankelijk van aantal lijnen/mm op rooster
Diffractiehoek = RE met golflengte (blauw licht wordt weinig afgebogen, rood veel)
Dark spectrum = lens afdekken Absorptiespectrum = golflengtes die door
Intensiteitsspectrum = aantal fotonen i.f.v. oplossing worden geabsorbeerd
golflengte gemeten na correctie dark spectrum Transmissiespectrum = beeld van golflengtes
Referentiespectrum = intensiteitsspectrum die worden doorgelaten
vastgehouden in geheugen van toestel (-> Integration time = tijdsverloop (hoelang meting
vergelijking met andere intensiteiten) duurt)
Saturatie = voor alle golflengtes waarvoor er meer licht wordt uitgestuurd wordt vlak verloop
geregistreerd
Waarnemingen tijdens proeven:
Analoge Digitale
Gebruiksgemak Duurde lang eens 10 lijnen duidelijk Het programma meet alles
en snelheid zichtbaar waren. voor jou wat maakt dat je vlot
kon werken.
Nauwkeurigheid Fouten van het menselijke oog MF = 3
MF = 0,1cm Kleuren waren moeilijker van
Lijnen waren makkelijk te onderscheiden elkaar te onderscheiden
van elkaar, waren soms niet goed zichtbaar
Ethanol en peterseliesap
Intensiteitscurve van de lege cuvet ligt lager dan de intensiteitscurve van cuvet met ethanol
Ethanol absorbeert donker paars. Dit is logisch want donker paars valt onder IR licht wat niet
zichtbaar is voor het menselijke oog. Alle andere kleuren worden doorgelaten waardoor
ethanol kleurloos is.
Intensiteitsspectrum ethanol ligt hoger dan die van peterseliesap -> peterseliesap absorbeert
meer kleuren -> groen en rode licht worden weerkaatst en andere kleuren worden
geabsorbeerd. Een plant haalt zijn energie uit licht met golflengte 320-480nm en 600-680nm.
Rode of blauwe kool
Water vergeleken met antocyaanoplossing (rode kool) -> antocyaan heeft een rode/paarse
kleur en water is kleurloos. De intensiteitsspectra van water ligt hoger dan die van
antocyaanoplossing vermits water kleurloos is.
Zure rode kool -> rood/paars, basische rode kool -> blauw/paars, onbehandelde -> groen. De
kleur die de kool heeft worden doorgelaten en de anderen worden geabsorbeerd.
