Raman spektroskoopia. Ajalugu. Millest selline nimi? Professor Jüri Krustok

Benzer belgeler
Gravite alanı belirlemede modern yaklaşımlar

S4 u(x, y) = ln ( sin y. S5 u(x, y) = 2α 2 sec(α(x 4α 2 t)) fonksiyonunun

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI İLE İLGİLİ ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELİKLERİ






TEST ljçbztïm/erf/ Sl/alama,BasitEçitsizlikler. Dojrucevap HB'seçenejidir. Dojru cevap 'IC'seçenej idir. Doj rucevap $;C'seçenejidir.

Alüminyum Test Eğitim ve Araştırma Merkezi. Mart 2017

BÖLÜM 6 GERÇEK AKIŞKANLARIN HAREKETİ

0.1 Katı Cismin Üç Boyutlu Hareketinin Kinetiği


FİZ 216 ELEKTRİK ve MANYETİZMA GRADİYENT DİVERJANS ROTASYONEL (KÖRL) HELMHOLTZ TEOREMİ KOORDİNAT SİSTEMLERİ

ARA SINAV II. (1) (x k ) k N, R n içinde yaknsak ve limiti x olan bir dizi olsun. {x} = oldu unu gösteriniz.

JFM 301 SİSMOLOJİ ELASTİSİTE TEORİSİ Elastisite teorisi yer içinde dalga yayılımını incelerken çok yararlı olmuştur.

ÜNİVERSİTEYE HAZIRLIK

Ders 05. Çok değişkenli Fonksiyonlar. Kısmi Trevler. 5.1 Çözümler:Alıştırmalar 05. Prof.Dr.Haydar Eş Prof.Dr.Timur Karaçay

30. HAZERFAN İHA nın UZUNLAMASINA HAREKET DİNAMİĞİ ve KONTROLÜ. Özet

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Yinelemeli ve Uyarlanır Ayrıt Saptayıcı Süzgeçleri

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

R RAMAN SPEKTROSKOPİSİ CAN EROL

ÖZEL EGE LİSESİ EGE BÖLGESİ OKULLAR ARASI 15.MATEMATİK YARIŞMASI 10. SINIFLAR FİNAL SORULARI

Ad ve Soyad : Numaras : Analiz III Aras nav Sorular

1. ÇÖZÜM YOLU: (15) 8 = = 13 13:2 = :2 = :2 = 1.2+1

KUTUPSAL KOORDİNATLAR

Arutlev HArIDuS* eesti väitlusseltsi ÕPIK eesti väitlusselts 2008 toetajad: HASArtmÄngumAKSu nõukogu, BAltI-AmeerIKA PArtnerluSProgrAmm


Cahit Arf Matematik Günleri 10

Sabit Ayak. Sabit ayak konstrüksiyonu ve hesabı: Portal vinç kiriş altı sabit ayak

ŞEKİL DEĞİŞTİRME HALİ

2. (1 + y ) ln(x + y) = yy dif. denk. çözünüz. 3. xy dy y 2 dx = (x + y) 2 e ( y/x) dx dif. denk. çözünüz.

Tele Radio Lynx INSTALLATION MANUAL TÜRKÇE/ EESTIKEELNE. Rev.IM-LX-001-A1-TR-EST

Boole Cebri. (Boolean Algebra)

(a,b) şeklindeki ifadelere sıralı ikili denir. Burada a'ya 1. bileşen b'ye 2. bileşen denir.

ELASTİK DALGA YAYINIMI

3. V, R 3 ün açık bir altkümesi olmak üzere, c R. p noktasında yüzeye dik olduğunu gösteriniz.(10

2010 DGS TÜRKİYE GENELİ DENEME SINAVI -3 SAYISAL BÖLÜM ÇÖZÜMLER. 5) (3 x ) 6 = 1 3 x = 1 x = 2 3 x = 1 x = = 6 CEVAP: D

Rastgele Süreçler. Rastgele süreç konsepti (Ensemble) Örnek Fonksiyonlar. deney. Zaman (sürekli veya kesikli) Ensemble.

z z Genel yükleme durumunda, bir Q noktasını üç boyutlu olarak temsil eden kübik gerilme elemanı üzerinde 6 bileşeni

1 Windowsi CD 2 Macintosh CD

Bu ders materyali :17:19 tarihinde matematik öğretmeni Ömer SENCAR tarafından hazırlanmıştır. Unutmayın bilgi paylaştıkça değerlidir.

DOĞUŞ ÜNİVERSİTESİ 8. İSTANBUL MATEMATİK YARIŞMASI LİSELER KATEGORİSİ TAKIM YARIŞMASI

2010 oldu¼gundan x 2 = 2010 ve

ANAL IZ III Aras nav Sorular

x = [x] = [x] β = {y (x,y) β} (8.5) X = {x x X}. x,y X [(x = y) (x y = )]. b(b [x]) b [y] [x] [y] (8.8)

ACACETĐN MOLEKÜLÜNÜN GEOMETRĐK YAPISI VE TĐTREŞĐM FREKANSLARININ DENEYSEL VE TEORĐK ĐNCELENMESĐ

Mat Matematik II / Calculus II

YOĞUNLUK FONKSİYON TEORİSİ YARDIMI İLE 2,2'-ETHYLENEDIANILINE MOLEKÜLÜNÜN FT-IR, FT-Raman ve NMR HESAPLAMALARININ DENEYSEL VE TEORİK ÇALIŞMALARI

A)8 B)9 C) ıo D) ıı E)12

SIVI BENZENİN TİTREŞİM KİPLERİNİN İLERİ OPTİK BİLEŞENLER KULLANILARAK GELİŞTİRİLEN RAMAN SPEKTROSKOPİSİ DENEY DÜZENEĞİ İLE İNCELENMESİ

1) BU TESTTE TEMEL MATEMATİK VE GEOMETRİ OLMAK ÜZERE, TOPLAM 40 ADET SORU VARDIR. 2) BU TESTİN CEVAPLANMASI İÇİN TAVSİYE EDİLEN SÜRE 40 DAKİKADIR.

Prof.Dr.F.Nejat EKMEKCİ, Prof. Dr. Yusuf YAYLI, BAHAR

TEMEL SI BİRİMLERİ BOYUTSUZ SI BİRİMLERİ

TÜM DERSLER. Dizgi Yazarlar

10. SINIF. 5. P(x)=2x n 4 +3x 6 n Aþaðýdakilerden hangisi polinom deðildir? 2. Aþaðýdaki polinomlardan hangisi üçüncü derecedendir?

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

T.C. Resmi Gazete. Başbakanlık Mevzuatı Geliştirme ve Yayın Genel Müdürlüğünce Yayımlanır. 13 Ocak 1996 CUMARTESİ

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

ARASINAV SORULARININ ÇÖZÜMLERİ GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

KKKKK VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2. Metrik Ön Takılar sin 45 = cos 45 = 0,7

Sayısal Filtre Tasarımı

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

ı ı ı ğ ş ı ı ıı ıı ıı ı ı ıı ıı ıı ıı ııı

ELASTİK DALGA YAYINIMI

Sri Lanka - ringreis ja rannapuhkus

Harita Projeksiyonları

Raman Spektroskopisinin Et Tür Tayininde Kullanım Olanakları

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

ÖZEL EGE LİSESİ OKULLAR ARASI 10.MATEMATİK YARIŞMASI 7. SINIFLAR FİNAL SORULARI

1. BÖLÜM. Sayılarda Temel Kavramlar. Bölme - Bölünebilme - Faktöriyel EBOB - EKOK. Kontrol Noktası 1

ASAL SAYILAR.

ğ ö ö ö ö ğ ğ ç çö ç ğ ç ö ğ ğ ç ğ ğ ç ğ ç ğ ğ ğ ç ö ö ğ ğ ç ö ğ ğ ç ğ ğ ö ö ğ Ö ç ö

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

MIT Açık Ders Malzemesi İstatistiksel Mekanik II: Alanların İstatistiksel Fiziği 2008 Bahar

KIRILMA HİPOTEZLERİ BÖLÜM IV. 41. Gerilme hipotezi a- Maksimum normal gerilme hipotezi IV- 1


DENEY 2. IŞIK TAYFI VE PRİZMANIN ÇÖZÜNÜRLÜK GÜCÜ

Temel Kavramlar. (r) Sıfırdan farklı kompleks sayılar kümesi: C. (i) Rasyonel sayılar kümesi: Q = { a b

SÖNÜMLÜ SERBEST TİTREŞİMLER

ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEMELER İÇİN MİKROMEKANİK ESASLI KIRIM KISTASI EMRE FIRLAR KAAN BİLGE MELİH PAPİLA 0º 90º 90º 0º

TORK VE DENGE BÖLÜM 8 MODEL SORU - 1 DEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ. 4. Kuvvetlerin O noktasına

MEKANİK TİTREŞİMLER DERS NOTLARI

«ç ç Ç ş ö ş ç ş ş ş ö ş ö ç ç Ç ö Ç ç ç ö ş ç ş

İ Ö İ Ü İ İ İ Ş İ İ Ü Ü İ Ç Ş Ğ Ğ Ö Ş ö ö ö Ö

Cebir Notları. Trigonometri TEST I. 37π 'ün esas ölçüsü kaçtır? Gökhan DEMĐR,

Kitap. x ve y birer tam sayı olmak üzere, (5x- 1) bir çift sayı, (7y + 5) bir tek sayı oldu una göre, a aıdakilerden hangisi çift sayıdır? x.

Ğ Ü Ç Ç ç ö ç ö ç ö ç ö ç ö ö ç ç ç ç ç ç çö ç

Ü Ğ ç Ğ ç ö ç ö

MUTLAK DEĞER Test -1

Fotogrametrinin Optik ve Matematik Temelleri

Süpernova Nötrinoları ve Güncel Nötrino Araştırmaları

1 8 'i 14 olan sayının 4 7. A) 32 B) 36 C) 64 D) 48 E) 92 nın farkı en az kaçtır? 9. 12! + 13! toplamı aşağıdakilerden hangisine tam bölünemez?


Yrd. Doç. Dr. Cihan Demir. Makina Dinamiği. A-Blok 509

A A = A 2 x + A 2 y + A 2 z (1) A A. Üç-boyutlu uzayda, iki tane vektörü kartezyen koordinatlarda dikkate alalım: A = Axˆx + A y ŷ + A z ẑ,

Tanım Bir X kümesi üzerinde bir karakter dizgisi (string) X kümesindeki. boş karakter dizgisi (null string) denir ve l ile gösterilir.

ÖZEL EGE LİSESİ 15. OKULLAR ARASI MATEMATİK YARIŞMASI 7. SINIF ELEME SINAVI SORULARI

Transkript:

Raman spektroskoopia Professor Jüri Krustok krustok@staff.ttu.ee http://staff.ttu.ee/~krustok Ajalugu Avastati 1928. a nii Indias (Raman, Krishnan) kui ka NSVL (Landsberg, Mandelstam) 1928. a. märtsis ilmus India teadlaste artikkel "Nature"-s, aga esialgne eksperimendi tulemuste seletus oli vale. 1928. a. mais ilmus NSVL teadlaste artikkel, kus anti õige seletus. NSVL-is kasutati aastaid nime "kombinatsioonhajumine". Millest selline nimi? 1

Valguse ja aine koosmõju Kui ainele lasta peale valgust, siis valgus võib neelduda, peegelduda või hajuda. HAJUMINE võib olla: Elastne (Rayleigh) λ hajunud = λ langev Mitteelastne (Raman) λ hajunud λ langev Valguse lainepikkus muutub Ramani hajumisel Elastne (Rayleigh) hajumine Elastsel hajumisel sõltub hajumise intensiivsus pealelangeva valguse lainepikkusest λ ja ka hajumise nurgast Θ Mida sinisem on valgus, seda paremini hajutab! Sinine taevas- päikesekiirguse Reyleigh hajumine õhu molekulidel! Udutuled peaks olema punasemad! Raman vs. Rayleigh hajumine Ramani joonte intensiivsus on 10 7 korda nõrgem kui on laseri intensiivsus 2

Ramani efekti füüsika Ramani hajumise mehhanismid: Molekulides: Molekuli sidemed võivad venida väänduda deformeeruda teise tasandisse Kristallides Kasvavad võre võnkumised genereeritakse nn. termooptilisi foononeid CO 2 molekuli venimine Ramani ja FTIR võrdlus FTIR Raman i. võnkemoodid võnkemoodid ii. Muutus dipoolmomendis Muutus polariseeritavuses δ - 2δ + δ - iii. Molekuli ergastamine kõrgemale võnkeenergia nivoole iv. Assümmeetrilised võnkumised (aktiivsed) elektronpilve häirimine sideme läheduses sümmeetrilised võnkumised (aktiivsed) Raman hajumise füüsika Teatavasti Ramani hajumisspektrisse tekib lisaks laserijoonele ka uusi nõrku jooni, mille ringsagedused ω kujutavad endast kombinatsiooni langeva valguse ringsagedusest ω 0 ja molekulide võnkumis- ja pöörlemissiirete ringsagedustest ω i. ω ω ± = 0 ω i 3

Raman hajumise füüsika Klassikalise elektromagnetteooria kohaselt põhjustab väline valguslaine elektriväli E molekuli dipoolmomendi muutuse. P () t = α E( t) = αe cos( ω t) o o Siin α on molekuli polariseeritavus. Dipoolmoment Raman hajumise füüsika Üldjuhul sõltub α välise välja rakendamise suundadest ja seetõttu esitatakse tensorina. Lisaks sõltuvad α komponendid molekuli enda normaalvõnkumisest. α xx α = α yx α zx α α α xy yy zy α xz α yz α zz Raman hajumise füüsika Esimeses lähenduses on polariseerutavuse muutus võrdeline molekuli tuumakonfiguratsiooni hälbega tasakaaluasendist, viimast võib kirjeldada normaalkoordinaadiga mis sõltub ajast järgmiselt: q n = q o cos( ω t) n kus ω n tähistab n-dat molekuli omavõnkesagedust 4

Raman hajumise füüsika Nüüd saame α välja kirjutada kui molekuli omavõnkumisest sõltuvat suurust α α αo + q = qn n +... α ostsilleerub molekuli omavõnkesagedusega ω n. CO 2 molekuli näide Pole IR aktiivne ON Raman aktiivne CO 2 molekuli näide ON IR aktiivne POLE Raman aktiivne 5

CO 2 molekuli näide ON IR aktiivne POLE Raman aktiivne Raman hajumise füüsika Siis välise valguse poolt tulenev molekuli polarisatsiooni muutus ajas avaldub kokkuvõttes nii: α P( t) = αeo cos( ωot) = αoeo cos( ωot) + qo cos( ωmt) Eo cos( ωot) q o See liige võngub pealelangeva valguse sagedusega- elastne Rayleigh hajumine Selle liikme teisendame 6

Raman hajumise füüsika Teises liikmes sisaldub aga kahe koosinuse korrutis, mille võib avaldada kahe koosinuse summana: 1 α P = α oeo cos( ωot) + qoeo o m cos 2 q o [ cos( ω + ω ) t + ( ω ω ) t] Anti-Stokes Stokes o m Virtuaalsed tasemed!! Ramani teooria Ergastatud elektrontasemetel ei toimu mingeid muutusi Välise footoni neeldumine molekulis Lõpmatu arv virtuaalseid tasemeid Ramani teooria Rayleigh hajumine energia ei muutu!! hν in = hν out Raman hajumine energia muutub!! hν in <> hν out Elastne hajumine: footoni ja molekuli kokkupuutes footoni energia ei muutu Mitteelastne hajumine: footoni ja molekuli kokkupuutes footoni energia muutub 7

Ramani teooria Anti-Stokes: E = hν + ΔE Stokes: E = hν - ΔE ΔE on seotud molekuli võnketasemete energiaga Raman spektroskoopia: lainearvud ~ ν = 1 λ ν(cm ~ 1 ) = 1 cm -1 = 0.12397 mev 10 4 λ(μm) Spektrites siis energeetiline KAUGUS laserijoonest!! Ramani hajumise spekter Ramani spektris näeme: 1. Rayleigh piiki ( E=0) 2. Anti-Stokes jooni, kus energia on suurenenud, s.t. E<0 3. Stokesi jooni, kus energia on vähenenud, s.t. E>0 Üldiselt registreeritakse alati Stokesi jooni, kus energia väheneb ja seega lainepikkus on SUUREM kui laseri lainepikkus. 8

Molekulid ja kristallid Molekulides molekuli võnkumised Kristallides- kristallvõre võnkumiste moodid Kristallvõre moodid sõltuvad kristallvõre sümmeetriast, aatomite massidest ja sidemete tugevusest aatomite vahel Kalkopüriit CuInSe 2 CuInS 2 CuGaSe 2 jt Kalkopüriitide moodid Kalkopüriit A I B III C 2 VI kristallis on 8 aatomit ühikrakus. Tema võnkespektris on 24 võnkemoodi: 1A 1 + 2A 2 + 3B 1 + 4B 2 + 7E, kus E-moodid on kahekordselt kõdunud. Moodid jagunevad 3 akustilisse (B 2 + E) ja 21 optilisse (1A 1 + 2A 2 + 3B 1 + 3B 2 + 6E) harusse. Kui 2 mitteaktiivset moodi (2A 2 ) välja arvata, siis eksisteerib 22 Raman aktiivset moodi: 1A 1 + 3B 1 + 3B 2 (LO) + 3B 2 (TO) + 6E(LO) + 6E(TO). A 1 mood domineerib peaaegu alati Raman spektrites, kuna ta on seotud anionide liikumisega, kui katioonid on paigal. B 1 mood on seotud katioonide liikumisega, B 2 ja E moodid on seotud kõikide aatomite kombineeritud liikumisega. 9

A 1 mood kalkopüriitides Kõige intensiivsem Raman joon!! A 1 sagedused kalkopüriitides CuInS(Se) 2 Raman spektrid 10

Raman joonte kuju Lorenzi kuju Gaussi kuju Ramani hajumise spekter Intensity 60 50 40 30 20 10 0 BLUE laser Fluorescence GRN laser Raman shift RED laser 400 Wavelength Ramani jooned on alati üsna lähedal ergastava laseri joonele Joonte eraldatus on suurem punasema laseri puhul Joonte intensiivsus on võrdeline [1/λ laser ] 4 sinise laseriga signaal on tugevam! Fluorestsents segab spektri saamist!! Mikro-raman spektromeeter Notch Filter Obj Lens CCD Detector Sample Laser 11

Notch filter Kasutatakse Raman süsteemides hajunud laseri kiirguse vähendamiseks Long-wave-pass filter Resonants Raman 12

Konfokaalne mikroraman Raman spektromeeter HORIBA Jobin Yvon LabRam HR VB korpuse keldris Raman spektromeeter (vaade tagant) 13

Skaneeritav Raman Skaneeritud tavalise arstirohu tableti pinda. Igale värvile vastab ühe kindla aine joon. Teemandi Raman 1331.5 cm -1 Tsirkoon (võltsteemant) : Erinevate kiudude võrdlus 14

Inimese kudede spektrid Mõningate lõhkeainete spektrid 15