Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bu madde, uygun değildir. (Aralık 2020) |
Bu maddenin veya maddenin bir bölümünün gelişebilmesi için alakalı konuda uzman kişilere gereksinim duyulmaktadır. (Aralık 2020) |
Bu madde önerilmeyen biçimde kaynaklandırılmıştır. () |
Spektrumun kızılötesi bölgesi, ışının 12800 ile 10 cm-1 dalga sayılı kısmını kapsar. Hem cihaz hem de uygulama açısından infrared spektrumu; yakın, orta ve uzak infrared ışınları olmak üzere üç bölgeye ayrılır. Titreşimsel spektroskopi spektrumun infrared bölgesinde oluşan moleküler titreşime bağlı olarak ışığın absorplanması ya da saçılmasını inceler. Bu incelemelerin en önemli uygulama alanları endüstriyel, zirai maddeler ve proses kontrolündeki kantitatif ve kalitatif analizlerdir. Işığın frekansı ; elektronların, rezonans frekansı civarında salınımlarına sebep olacak bir frekans değerinde olduğu vakit, genlik öylesine büyüktür ki, ortamın atomları birbirleriyle çarpışırlar ve ışık enerjisinin çoğu iç enerji halini alır ve böylece ortam tarafından emilir. Farklı maddelerin elektronları farklı rezonans frekanslarındadır. Bu ise saydam bir cisimden ya da ortamdan geçen görünür ışığı neden görebildiğinizi ve güneş yanıklarına sebep olan ultraviyole frekansların saydam bir cisimden neden geçemediklerini açıklar. bunun sonucunda, kapalı bir havada camdan bakarken güneş yanığınız olmadığı halde, açık havaya çıktığınızda güneş yanığı riskiyle karşı karşıya kalabilirsiniz.
Işığın absorpsiyonu
Işık katı, sıvı veya gaz tabakasına geçtiğinde, bazı dalga boyları absorpsiyon ile seçici olarak ortamdan alınır. Bu süreçte ışık enerjisi numuneyi oluşturan atom, iyon veya moleküllere aktarılır. Absorpsiyon bu parçacıkları temel halden bir veya daha çok sayıdaki yüksek enerjili uyarılmış hallere çıkarır. 
Şekil 2. Işığın elektromanyetik spektrumu
Moleküller ne zaman Infrared ışığı absorplar?
Moleküler maddeler için infrared absorpsiyon spektrumlarının, moleküllerin bir titreşim veya dönme enerji seviyesindeki çeşitli değişimlerden kaynaklandığı varsayılarak açıklanabilir. Infrared ışınını absorplayabilmesi için bir molekülün titreşim veya dönme hareketi sonucunda, molekülün dipol momentinde net bir değişme meydana gelmelidir. Sadece bu şartlar altında, ışının değişen elektrik alanı ile molekül etkileşebilir ve moleküldeki hareketlerin birinin genliğinde bir değişmeye neden olur.
Beer-Lambert Kanunu
Monokromatik ışın için absorbans, ışık yolu b ve absorplayan türün değişimi c ile doğru orantılıdır. Bu bağıntı aşağıda verilmektedir. (en:Beer-Lambert Law)
A=abc a=absorptivite b= hücre uzunluğu c= konsantrasyon
Şekil 3. Beer-Lambert Kanunu
IR Aktif Moleküller
Bir molekülün infrared aktif olabilmesi için titreşimi sırasında net dipol momente sahip olması gerekir. Örneğin hidrojen klorür gibi bir moleülün etrafındaki yük dağılımı, klorun hidrojenden daha çok elektron yoğunluğuna sahip olması nedeniyle, simetrik değildir. Bu nedenle hidrojen klorürün belli bir dipol momenti vardır ve bu moleküle polar molekül denir. Hidrojen klorür titreşirken, dipol momentinde bir değişme olur ve ışının elektrik alanı ile etkileşebilecek bir alan meydana gelir. Işının frekansı molekülün doğal titreşim frekansına uyarsa, moleküler titreşim genliğinde bir değişme meydana getiren net bir enerji alışverişi gerçekleşir; bu da ışının absorpsiyonu demektir.
Raman Spektroskopisi
Raman Saçılımı
Raman saçılımı (en:Raman Scattering) Hint fizikçi C. V. Raman tarafından 1928 yılında bulundu. Raman’a göre;
- Işın geçirgen bir ortamdan geçerken, ortamdaki türler gelen ışın demetinin bir kısmını çeşitli yönlere doğru saçarlar. Raman saçılmasının diğer saçılma türlerinden farkı saçılan ışının bir bölümünün kuvantlaşmış frekans değişimlerine uğramasıdır. Bu değişimler, polarisasyon süreci sonunda moleküllerdeki titreşim enerji geçişleriyle meydana gelirler.
- Yayınlanan ışın üç tiptir: Stokes saçılımı, Anti-Stokes saçılımı ve Rayleigh saçılımı. Rayleigh saçılımının dalga boyu uyarıcı kaynağın dalga boyuyla tamamen aynı olup bu saçılım diğer iki tipten belirgin bir şekilde daha şiddetlidir.
Şekil 4. Işın saçılımları; Rayleigh, Stokes ve Anti-Stokes
Raman aktif moleküller
Bir titreşimin Raman aktif olabilmesi için, molekülün kutuplaşabilirliğinin titreşimsel hareket sırasında değişim göstermesi gerekir.
İzotop etkisi
İzotop bağlamaları genellikle bazı titreşimsel modların tanımlanmasında kullanılır. Spektrumlardaki tanımlanmamış pikleri çoğu zaman izotop bağlamaları kanıtlar.
Hooke Kanunu
Hooke kanunundan geliştirelen (en:Hooke's Law) kütle ile frekans arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir.
Burada v=frekans, k= kuvvet sabiti ve μ= indirgenmiş kütle olup aşağıdaki formülle hesaplanır.
1/μ=1/m1+1/m²
m1 ve m² ise bağı oluşturan atomların kütleleridir.
Su molekülüne göre bu bağıntıyı ispat edecek olursak;
H2O için; m1 = 1g/mol ve m² =16g/mol hesaplanan indirgenmiş kütle değeri; μ= 0.94g/mol
D20 (ağır su) için; m1 = 2g/mol ve m² =16g/mol μ=1.78g/mol
Bu iki molekülün frekans denklemlerini oranlarsak;
ƲD/ ƲH = √ μ H / √ μ D
Frekansın indirgenmiş kütlenin karekökü ile ters orantılı olduğunu görürüz.
ƲD/ ƲH =0.73
O-H gerilmesinin frekansı 3200 cm−1 olduğunu bildiğimizden O-D gerilmesinin frekansını yukarıdaki denklemden hesaplayabiliriz ki bu değer 2336 cm-1 ye eşittir. (Bknz. Şekil 5)
Bu hesaplamalarda da göründüğü üzere izotop kullanımı ile tanımlamak istediğimiz molekülü spektrumda görülen kayma ile tanımlayabiliriz. (en:isotope shift) 
Şekil 5. Su ve ağır suyun infrared spektrumları.
Kaynakça
- Serway Fizik II
- Enstrümental Analiz, Skoog, Holler, Nieman Bilim Yayıncılık
- http://www.rsc.org/csr 3 Aralık 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Vibrational Spectroscopy: a “vanishing” discipline?, Robert J. Meier, 26.05.2005
- http://science.widener.edu/svb/ftir/ir_co2.html 5 Ocak 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Aralik 2020 Bu maddenin veya maddenin bir bolumunun gelisebilmesi icin alakali konuda uzman kisilere gereksinim duyulmaktadir Konu hakkinda uzman birini bulmaya yardimci olarak ya da maddeye gerekli bilgileri ekleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Aralik 2020 Bu madde onerilmeyen bicimde kaynaklandirilmistir Gosterilen kaynaklar kaynak gosterme sablonlari kullanilarak dipnot belirtme bicemine uygun olarak duzenlenmelidir Bu sablonun nasil ve ne zaman kaldirilmasi gerektigini ogrenin Spektrumun kizilotesi bolgesi isinin 12800 ile 10 cm 1 dalga sayili kismini kapsar Hem cihaz hem de uygulama acisindan infrared spektrumu yakin orta ve uzak infrared isinlari olmak uzere uc bolgeye ayrilir Titresimsel spektroskopi spektrumun infrared bolgesinde olusan molekuler titresime bagli olarak isigin absorplanmasi ya da sacilmasini inceler Bu incelemelerin en onemli uygulama alanlari endustriyel zirai maddeler ve proses kontrolundeki kantitatif ve kalitatif analizlerdir Isigin frekansi elektronlarin rezonans frekansi civarinda salinimlarina sebep olacak bir frekans degerinde oldugu vakit genlik oylesine buyuktur ki ortamin atomlari birbirleriyle carpisirlar ve isik enerjisinin cogu ic enerji halini alir ve boylece ortam tarafindan emilir Farkli maddelerin elektronlari farkli rezonans frekanslarindadir Bu ise saydam bir cisimden ya da ortamdan gecen gorunur isigi neden gorebildiginizi ve gunes yaniklarina sebep olan ultraviyole frekanslarin saydam bir cisimden neden gecemediklerini aciklar bunun sonucunda kapali bir havada camdan bakarken gunes yaniginiz olmadigi halde acik havaya ciktiginizda gunes yanigi riskiyle karsi karsiya kalabilirsiniz Isigin absorpsiyonuIsik kati sivi veya gaz tabakasina gectiginde bazi dalga boylari absorpsiyon ile secici olarak ortamdan alinir Bu surecte isik enerjisi numuneyi olusturan atom iyon veya molekullere aktarilir Absorpsiyon bu parcaciklari temel halden bir veya daha cok sayidaki yuksek enerjili uyarilmis hallere cikarir Sekil 2 Isigin elektromanyetik spektrumuMolekuller ne zaman Infrared isigi absorplar Molekuler maddeler icin infrared absorpsiyon spektrumlarinin molekullerin bir titresim veya donme enerji seviyesindeki cesitli degisimlerden kaynaklandigi varsayilarak aciklanabilir Infrared isinini absorplayabilmesi icin bir molekulun titresim veya donme hareketi sonucunda molekulun dipol momentinde net bir degisme meydana gelmelidir Sadece bu sartlar altinda isinin degisen elektrik alani ile molekul etkilesebilir ve molekuldeki hareketlerin birinin genliginde bir degismeye neden olur Beer Lambert KanunuMonokromatik isin icin absorbans isik yolu b ve absorplayan turun degisimi c ile dogru orantilidir Bu baginti asagida verilmektedir en Beer Lambert Law A abc a absorptivite b hucre uzunlugu c konsantrasyon Sekil 3 Beer Lambert KanunuIR Aktif MolekullerBir molekulun infrared aktif olabilmesi icin titresimi sirasinda net dipol momente sahip olmasi gerekir Ornegin hidrojen klorur gibi bir moleulun etrafindaki yuk dagilimi klorun hidrojenden daha cok elektron yogunluguna sahip olmasi nedeniyle simetrik degildir Bu nedenle hidrojen klorurun belli bir dipol momenti vardir ve bu molekule polar molekul denir Hidrojen klorur titresirken dipol momentinde bir degisme olur ve isinin elektrik alani ile etkilesebilecek bir alan meydana gelir Isinin frekansi molekulun dogal titresim frekansina uyarsa molekuler titresim genliginde bir degisme meydana getiren net bir enerji alisverisi gerceklesir bu da isinin absorpsiyonu demektir Raman SpektroskopisiRaman Sacilimi Raman sacilimi en Raman Scattering Hint fizikci C V Raman tarafindan 1928 yilinda bulundu Raman a gore Isin gecirgen bir ortamdan gecerken ortamdaki turler gelen isin demetinin bir kismini cesitli yonlere dogru sacarlar Raman sacilmasinin diger sacilma turlerinden farki sacilan isinin bir bolumunun kuvantlasmis frekans degisimlerine ugramasidir Bu degisimler polarisasyon sureci sonunda molekullerdeki titresim enerji gecisleriyle meydana gelirler Yayinlanan isin uc tiptir Stokes sacilimi Anti Stokes sacilimi ve Rayleigh sacilimi Rayleigh saciliminin dalga boyu uyarici kaynagin dalga boyuyla tamamen ayni olup bu sacilim diger iki tipten belirgin bir sekilde daha siddetlidir Sekil 4 Isin sacilimlari Rayleigh Stokes ve Anti Stokes Raman aktif molekuller Bir titresimin Raman aktif olabilmesi icin molekulun kutuplasabilirliginin titresimsel hareket sirasinda degisim gostermesi gerekir Izotop etkisiIzotop baglamalari genellikle bazi titresimsel modlarin tanimlanmasinda kullanilir Spektrumlardaki tanimlanmamis pikleri cogu zaman izotop baglamalari kanitlar Hooke KanunuHooke kanunundan gelistirelen en Hooke s Law kutle ile frekans arasindaki iliski asagidaki gibidir Burada v frekans k kuvvet sabiti ve m indirgenmis kutle olup asagidaki formulle hesaplanir 1 m 1 m1 1 m m1 ve m ise bagi olusturan atomlarin kutleleridir Su molekulune gore bu bagintiyi ispat edecek olursak H2O icin m1 1g mol ve m 16g mol hesaplanan indirgenmis kutle degeri m 0 94g mol D20 agir su icin m1 2g mol ve m 16g mol m 1 78g mol Bu iki molekulun frekans denklemlerini oranlarsak ƲD ƲH m H m D Frekansin indirgenmis kutlenin karekoku ile ters orantili oldugunu goruruz ƲD ƲH 0 73 O H gerilmesinin frekansi 3200 cm 1 oldugunu bildigimizden O D gerilmesinin frekansini yukaridaki denklemden hesaplayabiliriz ki bu deger 2336 cm 1 ye esittir Bknz Sekil 5 Bu hesaplamalarda da gorundugu uzere izotop kullanimi ile tanimlamak istedigimiz molekulu spektrumda gorulen kayma ile tanimlayabiliriz en isotope shift Sekil 5 Su ve agir suyun infrared spektrumlari KaynakcaSerway Fizik II Enstrumental Analiz Skoog Holler Nieman Bilim Yayincilik http www rsc org csr 3 Aralik 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Vibrational Spectroscopy a vanishing discipline Robert J Meier 26 05 2005 http science widener edu svb ftir ir co2 html 5 Ocak 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde