Zdravo.
Mene pa zanima, zakaj so titste molekule, ki absoribrajo svetlobo iz vidnega dela spektra obarvane?
(Problem mi dela predsem to -kakor koli gledamo, pri spektrokopiji se vedno zmanjša intenziteta izhodnega žarka, tud če recimo skozi vodo posvetmo, bo itak se nekaj svtlobe izgubilo, ampa voda ne absorbira v vidnem delu?)
spektroskopija
Re: spektroskopija
Ja odvisno od tega kateri del spektra absorbirajo. Razlicne valovne dolzine se lahko razlicno absorbirajo in v tem primeru spremenis razmerje barvnih komponent in s tem dobis barvo. Recimo klorofil absorbira predvsem rdeci in modri del spektra, tisto kar preostane je zeleno.
Ni pa to vse... svetloba ki vpade na snov se lahko vede na razlicne nacine:
1) absorbira: tega ne dobis vec nazaj
2) siplje: svetloba, ki se razprsi nazaj v vse smeri, to je tisto zaradi cesar predmet vidis (to je tisto kar je pri klorofilu zeleno)
3) prepusti: to gre nemoteno skozi: tega ne vidis ko predmet pogledas, to vidis ce pogledas predmet direktno proti soncu (kaksne barve zarek dobis ce posvetis na to snov)
4) odbije po odbojnem zakonu: na gladkih in pravilnih povrsinah imas tudi nekaj zrcalnega odboja (primer: "bel" odsev na crnem klavirju in drugi podobni pojavi). Tega ponavadi ne stejemo v barvo, stvari reces crna tudi ce ima ta znacilen "lesk".
Torej, barva predmeta je predvsem tisti del spektra ki se razprseno odbije. Za obicajne "mat" stvari ki niso prosojne je to glavni efekt. Pri pretirano prozornih snoveh pa moras pazit tudi na tretji prispevek, se posebej ko se odlocas cemu sploh reces barva. Recimo zrak je moder (difuzno razprsi modro svetlobo, kar pa vidis le ce gledas zelo debelo plast ker tako slabo siplje, recimo ko gledas v nebo). Prepusca pa bolj rdeci del spektra (soncni zahod!). Pri vodi je malo drugace, ker rdece ne prepusca ampak rahlo absorbira. Voda je v principu modro-zelenkasta, samo tega ne opazis v kozarcu ker je absorpcije zelo malo.
Za prozorne stvari je torej vse stvar dogovora in obcutka kaj smatras za barvo. Efekta sta lahko povsem nasprotna ce imas malo absorpcije in veliko sipanja ter prepuscanja. Primer je seveda zrak, in pa recimo nekateri caji (izgleda v skodelici zelen, tanka plast pa osvetli dno rdece) in obarvana beneska stekla.
Da povzamem odgovor na tvoje vprasanje: ja, barva je posledica absorpcije (tisti problem ki ga vidis pri vodi je breveze: voda samo toliko manj absorbira, ni pa nobenih drugih efektov). Pri prozornih snoveh je vazno tudi kaj se zgodi s preostankom svetlobe, ce gre nekaj naprej, nekaj pa v vse smeri, dobis bolj komplicirano obnasanje.
Ni pa to vse... svetloba ki vpade na snov se lahko vede na razlicne nacine:
1) absorbira: tega ne dobis vec nazaj
2) siplje: svetloba, ki se razprsi nazaj v vse smeri, to je tisto zaradi cesar predmet vidis (to je tisto kar je pri klorofilu zeleno)
3) prepusti: to gre nemoteno skozi: tega ne vidis ko predmet pogledas, to vidis ce pogledas predmet direktno proti soncu (kaksne barve zarek dobis ce posvetis na to snov)
4) odbije po odbojnem zakonu: na gladkih in pravilnih povrsinah imas tudi nekaj zrcalnega odboja (primer: "bel" odsev na crnem klavirju in drugi podobni pojavi). Tega ponavadi ne stejemo v barvo, stvari reces crna tudi ce ima ta znacilen "lesk".
Torej, barva predmeta je predvsem tisti del spektra ki se razprseno odbije. Za obicajne "mat" stvari ki niso prosojne je to glavni efekt. Pri pretirano prozornih snoveh pa moras pazit tudi na tretji prispevek, se posebej ko se odlocas cemu sploh reces barva. Recimo zrak je moder (difuzno razprsi modro svetlobo, kar pa vidis le ce gledas zelo debelo plast ker tako slabo siplje, recimo ko gledas v nebo). Prepusca pa bolj rdeci del spektra (soncni zahod!). Pri vodi je malo drugace, ker rdece ne prepusca ampak rahlo absorbira. Voda je v principu modro-zelenkasta, samo tega ne opazis v kozarcu ker je absorpcije zelo malo.
Za prozorne stvari je torej vse stvar dogovora in obcutka kaj smatras za barvo. Efekta sta lahko povsem nasprotna ce imas malo absorpcije in veliko sipanja ter prepuscanja. Primer je seveda zrak, in pa recimo nekateri caji (izgleda v skodelici zelen, tanka plast pa osvetli dno rdece) in obarvana beneska stekla.
Da povzamem odgovor na tvoje vprasanje: ja, barva je posledica absorpcije (tisti problem ki ga vidis pri vodi je breveze: voda samo toliko manj absorbira, ni pa nobenih drugih efektov). Pri prozornih snoveh je vazno tudi kaj se zgodi s preostankom svetlobe, ce gre nekaj naprej, nekaj pa v vse smeri, dobis bolj komplicirano obnasanje.
Re: spektroskopija
A pa obstajajo še kake "bolj poglobjene" teorije zakaj določene molekule absorbirajo določene barve, določenih pa ne, ali jih ni?
Re: spektroskopija
Seveda, absorbirajo se tiste valovne dolzine, ki ustrezajo prehodom med energijskimi nivoji gradnikov (atomov, molekul in pri trdnih snoveh tudi mreznih nihanj). Ce je energija vpadlega fotona ravno pravsnja da atom preide v vzbujeno stanje, je absopcija najmocnejsa.
Energijska stanja so kvantizirana (diskretni nivoji). V posameznih atomih so elektroni tisti, ki se lahko selijo v visje orbitale, pri molekulah imas tudi vibracijska in rotacijska stanja. Pri trdnih snoveh pa sosednji gradniki niso neodvisni in imas namesto tega skupinske prehode celega kristala (prehod v drugacno nihanje, drugacno potovanje valov v elektronski gostoti in podobno). V trdnih snoveh (to so vecinoma kristalne snovi) so zato namesto diskretnih nivojev prisotni sirsi energijski pasovi in s tem razsirjene absorpcijske crte (pri idealnih plinih so crte ostre, rahlo razsirjene samo zaradi dopplerjevega pojava in trkov). Pri polprevodnikih so razmiki med pasovi ravno toliksni da so nekje med prevajanjem in neprevajanjem. Prevodne in opticne lastnosti so povezane: pri LED - diodah elektroni na skoku med energijskimi nivoji oddajajo svetlobo.
Za pline zato ker je potrebno obravnavat samo eno molekulo hkrati, lahko zelo natancno napovemo celoten spekter (in ga uporabimo za detekcijo elementov v spektrih zvezd in se marsikje drugje).
Razlicni tipi prehodov so ponavadi v razlicnih obmocjih valovnih dolzin. Vibracijska in rotacijska stanja ponavadi padejo nekje v IR in vidno obmocje. Elektronski prehodi z zelo visokih atomskih orbital v nizke pa recimo privedejo tudi do rentgenskih zarkov. Vse opticne lastnosti so odziv nabitih delcev v snovi na zunanjo motnjo, pri cemer sodelujejo tako elektronske orbitale, vezi med gradniki in vecji kosi snovi. Teorija je zelo dobro poznana, je pa efektov zelo veliko in je pri kompleksnih snoveh vseeno meritev edini nacin dobre dolocitve spektra.
Energijska stanja so kvantizirana (diskretni nivoji). V posameznih atomih so elektroni tisti, ki se lahko selijo v visje orbitale, pri molekulah imas tudi vibracijska in rotacijska stanja. Pri trdnih snoveh pa sosednji gradniki niso neodvisni in imas namesto tega skupinske prehode celega kristala (prehod v drugacno nihanje, drugacno potovanje valov v elektronski gostoti in podobno). V trdnih snoveh (to so vecinoma kristalne snovi) so zato namesto diskretnih nivojev prisotni sirsi energijski pasovi in s tem razsirjene absorpcijske crte (pri idealnih plinih so crte ostre, rahlo razsirjene samo zaradi dopplerjevega pojava in trkov). Pri polprevodnikih so razmiki med pasovi ravno toliksni da so nekje med prevajanjem in neprevajanjem. Prevodne in opticne lastnosti so povezane: pri LED - diodah elektroni na skoku med energijskimi nivoji oddajajo svetlobo.
Za pline zato ker je potrebno obravnavat samo eno molekulo hkrati, lahko zelo natancno napovemo celoten spekter (in ga uporabimo za detekcijo elementov v spektrih zvezd in se marsikje drugje).
Razlicni tipi prehodov so ponavadi v razlicnih obmocjih valovnih dolzin. Vibracijska in rotacijska stanja ponavadi padejo nekje v IR in vidno obmocje. Elektronski prehodi z zelo visokih atomskih orbital v nizke pa recimo privedejo tudi do rentgenskih zarkov. Vse opticne lastnosti so odziv nabitih delcev v snovi na zunanjo motnjo, pri cemer sodelujejo tako elektronske orbitale, vezi med gradniki in vecji kosi snovi. Teorija je zelo dobro poznana, je pa efektov zelo veliko in je pri kompleksnih snoveh vseeno meritev edini nacin dobre dolocitve spektra.
Re: spektroskopija
Hm , jasno je da se elektron ne preseli v višjo energijsko stanje, če dobi premalo energije. Samo, ni pa logično(vsaj meni), da ne gre v višje enrgetsko stanje, če dobi preveč energije(krajša valovna dolžina pač). To se meni zdi tako, kot če bi reku, če brcneš v ograjo premalo, se ne bo podrla, če pa brcneš preveč pa tudi ne. Lih prov jo moraš. Hm??
Lp
Lp
Re: spektroskopija
Ja to klasicno ni tako dobro razlozljivo. Kvantno moras gledat. Elektron ne more imet nobene vmesne energije, samo tocno dolocene diskretne energije so dovoljene (ki ustrezajo orbitalam). Foton torej ne more oddat vse svoje energije elektronu ampak bi jo moral (zaradi ohranitve energije) nekaj obdrzat. To pa ni absorpcija ampak sipanje (neelasticno sipanje temu pravijo). To sicer se dogaja ampak z manjso verjetnostjo. Proces interakcije je namrec neke vrste resonanca. Ko gledas kvantno mehaniko vidis da je prehod med stanji nihajni pojav in ce frekvenca ni cisto prava, nekaj casa foton poriva elektron navzgor nekaj casa pa elektron nazaj daje energijo fotonu in vse skupaj ni nic. Je pa vseeno bolje kot ce je energije premalo, takrat odziva enostavno ni.
Recimo ce brcas v ograjo ki zato niha (recimo da se zgoraj drzi na nekem zeblju), potem naredis najvec skode ce brcas s pravo periodo, ker s tem desko lahko odtrgas z zeblja ker zelo zaniha. Ce pa mocno vendar prehitro brcas pa ni toliko efekta. Ker je svetloba valovanje, "brca" v sunkih, katerih frekvenca vpliva na ucinkovitost resonancnega pojava.
Pri trdnih snoveh to ni tak problem, ker energije niso vec diskretne ampak so celi pasovi dovoljenih stanj - recimo pri kovinah imajo lahko elektroni skoraj poljubne hitrosti in s tem kineticne energije (ker niso vezani na atome ampak se prosto gibljejo).
Recimo ce brcas v ograjo ki zato niha (recimo da se zgoraj drzi na nekem zeblju), potem naredis najvec skode ce brcas s pravo periodo, ker s tem desko lahko odtrgas z zeblja ker zelo zaniha. Ce pa mocno vendar prehitro brcas pa ni toliko efekta. Ker je svetloba valovanje, "brca" v sunkih, katerih frekvenca vpliva na ucinkovitost resonancnega pojava.
Pri trdnih snoveh to ni tak problem, ker energije niso vec diskretne ampak so celi pasovi dovoljenih stanj - recimo pri kovinah imajo lahko elektroni skoraj poljubne hitrosti in s tem kineticne energije (ker niso vezani na atome ampak se prosto gibljejo).