| μάθημα φαρμακευτικής: και μεταξύ της αρχηγής της χρηματοσκοπικής πραγματικής εξαστασίας, η εφαρμογή της αρχηγής διπλών. Αυτό είναι το πρόβλημα της αρχηγής της χρηματοσκοπικής πραγματικής εξαστασίας. Αυτό είναι το πρόβλημα της αρχηγής της χρηματοσκοπικής πραγματικής εξαστασίας. Θυμίζω ότι εδώ, σε αυτό το γενικό μάθημα χημίας, θα πούμε μερικά ισαγωγικά πράγματα για τη φασαμοτοσκοπία γενικά και κάποιες μέρους στοιχεία για μερικές από τις φασαμοτοσκοπικές μετρήσεις. Κατ' αρχή, λοιπόν, φασαμοτοσκοπία είναι εκείνη η διαδικασία, στην οποία παρατηρώ το φάντασμα μιας ουσίας. Εκείνο που παίρνω σαν αποτέλεσμα δεν είναι την ουσία την ίδια, αλλά το φάντασμά της. Στην ξένη ορολογία είναι ακριβώς το ίδιο. Σπεκτρώ, σκοπί, το σκοπώ, το σκοπεύω, παρατηρώ. Κοιτάω προς εκείνη την κατεύθυνση. Εντάξει? Λοιπόν, το εντυπωσιακό είναι ότι υπάρχει η φασαμοτοσκοπία όλος δύο όλων. Γιατί? Γιατί εκείνο που παρατηρήθηκε είναι πως υπάρχουν κάποιες περιοχές όπου η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ελληλεπιδρά με την Ήλη. Η αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την Ήλη δεν είναι κάτι συνηθισμένο. Είναι πάρα πάρα πολύ σπάνιο. Για κάθε μια από τις περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάζματος που θα σας δείξω σε λίγο, πολύ λίγες είναι εκείνες οι συχνότητες που τα φωτόνια που τις έχουν αλληλεπιδρούν την χημική μας ουσία. Γενικά, λοιπόν, αν ρίξω μια δέσμη από κάποια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε μια ουσία, το πιθανό τώρα είναι να μην παρατηρήσω τίποτα. Σε εκείνα όμως τα σημεία, τα συγκεκριμένα, τα λίγα που θα παρατηρήσω κάτι, αυτά είναι τόσο πολύ χρήσιμο που κερδίζω πάρα πολλές πληροφορίες. Μια ιδέα, λοιπόν, για το ηλεκτρομαγνητικό φάζμα. Χοντρικά εδώ πέρα έχω δώσει τάξεις μεγέθους για τη συχνότητα σε Hz. Ξεκινάμε, λοιπόν, από 10 στην 50 Hz και καταλήγουμε σε 10 στην 21 Hz. Προσέξτε, αυτό το διάγραμμα εδώ δεν είναι καθόλου σωστό. Καταλαβαίνετε γιατί? Γιατί αν αυτό ήταν το 1 από 10 στην 5, έτσι, το 1 από 10 στην 6 δεν είναι εδώ. Καταλαβαίνετε τι θα πει αυτό. Είναι τάξεις μεγέθους παραπάνω. Το 10 στην 9 δεν είναι εδώ, θα ήταν στο παραδειπλακτήριο. Και το 10 στην 21 θα ήταν πέρα από το λιμάνι. Καλώς. Αλλά κάπως πρέπει κάπου να τα χωρέσω. Συνεμώς, χοντρικά, και επαναλαμβάνω, το 1 από 10 στην 9 ή στην 10 δεν είναι το κριτήριο, είναι χοντρικά περιοχές όπου διακρίνονται αυτές οι ηλεκτρομαγνητικές αχτυνοβολίες. Όλες είναι ηλεκτρομαγνητικές. Τι σημαίνει? Όπως έχει δείξει και ο Hertz από παλιά, γι' αυτό και δίνουμε τις συχνότητες στο όνομά του, Hz, είναι ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο που έχουν δίνει τη συχνότητα και είναι κάθετο ένα στο άλλο. Και δεδεύονται προς αυτήν την κατεύθυνση. Από 10 στην 5 ή 10 στην 9, λοιπόν, χοντρικά, έχουμε τις ραδιοσυχνότητες. Μικρότερες συχνότητες, μικρότερες ενέργειες. Συνεπώς, και οι ενέργειες πηγαίνουν προς τα εκεί. Θυμίζω, ενέργεια ίσον H επινή, μεγαλώνει το ν μεγαλώνει η ενέργεια, ενέργεια ίσον H επισέδεια λάμδα, μεγαλώνει το λάμδα μικρή ενέργεια, ή H επισέ, επινή, πάυλα, κυματάριθμους. Έχω, λοιπόν, συχνότητα, μήκος κύματος και κυματάριθμο, με βάση του οποίου μπορώ να μιλάω για την ενέργεια που έχω. Εδώ, λοιπόν, έχουμε συχνότητας, καταλαβαίνετε, λοιπόν, πηγαίνοντας προς τα δεξιά, έχουμε όλο και μεγαλύτερες ενέργειες. Στην ουσία, λοιπόν, οι ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες από τη μία ως την άλλη άκρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσηματος δεν διαφέρουν σε τίποτα μεταξύ τους, οι ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Διαφέρουν σε ένα ουσιαστικό πράγμα, στους μήκους κύματος. Κατά συνέπεια, σε διαφορετικά εμπόδια θα υποστούν επίδραση από αυτά τα εμπόδια, εντάξει. Όπως είχαμε εκεί κάποια στιγμή παλιότερα, τα ραδιοκύματα, έτσι, μπορούν να έχουν πρόβλημα καθώς εμπαράσσουν ανάμεσα από δύο βουνά, εντάξει. Επειδή τα μήκη κύματος τους είναι αρκετά μεγάλα, τα κύματα άλλων ηλεκτρομαγνητικών ακτινοπολιών δεν έχουν κανένα πρόβλημα να περάσουν μέσα από τα βουνά, εντάξει. Κατά συνέπεια, αν χρησιμοποιείς όλα τα κύματα, μπορούν να κάνουν μια χρητογράφηση των βουνών, ας το πούμε έτσι, εντάξει. Λοιπόν, ξεκινάμε. Ραδιοσυχνότητες. Αυτές οι ραδιοσυχνότητες έχουν τόσο μικρές ενέργειες, οπότε το μόνο που μπορούν να πειράξουν είναι το πυρινικό σπίν. Υπάρχει σπίν στον πυρήνα, πρωτόνιο στον πυρήνα, ηλεκτρόνιο έξω. Όσο υπάρχει το σπίν του ηλεκτρονίου, υπάρχει και το σπίν του πυρήνα. Κινεί το πυρήνας, ναι. Εμάς τους χημικούς μας ενδιαφέρει ότι ο πυρήνας κινείται και δεν είναι στατικός, καθόλου. Είναι έτσι, η χημική συμπεριφορά ενός ατόμου, ενός μωρίου, εκστραφτάται κυρίως από τη συμπεριφορά των ηλεκτρονιών και, μάλιστα, της εξωτερικής τροχιάς. Εντάξει. Σε πώς ενδιαφερόμαστε για την κινήση του ηλεκτρονιού και του κολλουκή. Έχουμε ξεχάσει το πυρήνας. Υπάρχει. Υπάρχει και βρίσκεται σε ένα συγκεκριμένο χώρο. Δεν είναι ένα μηδενικό σημείο. Εντάξει. Δεν είναι κάτι ιδεατό. Είναι κάτι υπαρκτόφιλο. Πες το. Τα πρωτόνια, λοιπόν, εκεί κινούνται. Δεν είναι σταθερά. Εφόσον, λοιπόν, κινούνται, έχουν μια κάποια τροχιά, η οποία όμως τροχιά δεν είναι όση του να εκτρολυνούν, είναι τρομακτικά μικρότερη. Για τα συνέπεια και οι μεταβολές στο σπίν τους δεν χρειάζονται τόσο μεγάλη ενέργεια για να σιβούν. Εντάξει. Τα ραδιοκύματα, λοιπόν, μπορούν να πραγματοποιήσουν μεταβολή του πυρήνικου σπίν. Και, όταν κάνω αυτό το είδος στη μέτρηση, η φασαμετοσκοπία που κάνουν λέγεται πυρήνικ στη συνέχεια. Έτσι, και είναι ακριβώς αυτό. Πυρήνικος μαγνητικός συντονισμός. Αμέσως μετά, από δέκα σε νονάτι, μέχρι δέκα σε νενεκάτι, χοντρικά, χέρντς, έχουμε τα μικροκύματα. Τι κάνουν τα μικροκύματα? Αυτό που κάνουν στον φούρο μικροκυμάτων. Γιατί το λέει και ο φούρος μικροκυμάτων? Γιατί χρησιμοποιεί έναν μικρό πομπό που στέλνει μικροκύματα. Και τι κάνει ο φούρος μικροκυμάτων? Μαγειρεύει διάφορα πράγματα. Όχι όλα τα πράγματα. Αν βάλετε ένα κομμάτι χαρτίς στεγνό εκεί πέρα μέσα, δεν πρόκειται απ' τα τίποτα. Αν το ποτίσετε, όμως, με νερό, κάτι θα γίνει. Λοιπόν, οι φούροι μικροκυμάτων που έχουμε, έχουν έναν πομπό που στέλνει όχι από εδώ μέχρι εδώ, όλες αυτές τις συγχρονότητες, αλλά μια συγκεκριμένη. Ας πούμε αυτήν. Αυτή η συγκεκριμένη συγχρονότητα είναι η συγχρονότητα περιστροφής του μωρίου του νερού. Εντάξει. Τα μικροκύματα προκαλούν περιστροφές των μωρίων, σαν σύνολο. Εντάξει. Όλο το μωρίο κινείται και κάνει αυτό το πράγμα. Ά, λοιπόν, βρω εγώ τη συγχρονότητα εκείνη που περιστρέφει το μωρίο του νερού, τι μπορώ να κάνω. Θα βάλω ένα πράγμα εκεί στην υποδοχία, να το σκοπεύσω με τον πομπό μου και τι να γίνει. Να περιστρέψω τα μωρίου του νερού που είναι εκεί πέρα μέσα. Μα τα μωρίου του νερού έχουν και κάτι άλλο γύρω. Καθώς λοιπόν περιστρέφονται, διότι τα έχω χτυπήσει με τη συγκεκριμένη ενέργεια, χτυπάνε ας πούμε στα λαμόρια, δημιουργείται τρεβή, όλες οι τρεβές παράγουν θερμόθετα και ζεστένονται αυτό το πράγμα. Εντάξει. Λοιπόν, συνεχίζουμε. Από 10 στην 11 μέχρι 10 στη 14, μεγάλη περιοχή αυτή, είναι οι υπόερηθρες ακτινοβολίες. Infrared, είναι η διεθνή ιστομογραφία. Αυτές οι ακτινοβολίες προκαλούν κυρίως δονίσεις δεσμών. Έχω έναν δεσμό σε ένα μωρίο, αυτός ταλαντώνεται. Εντάξει. Σε κάποια συγκεκριμένη συγχρονότητα έχω πετύχει την ιδιοσυγχρονότητα ταλάντωσης αυτού του δεσμού. Θα έχω λοιπόν κάποια καταγραφή. Από 10 στη 17 Τάρτη ως 10 στη 15, χοντρικά, είναι περίπου οι ορατές ακτινοβολίες. Εντάξει. Οι ορατές ακτινοβολίες κυρίως προκαλούν ηλεκτρονιακές διαγένειες. Στη συνέχεια έρχονται οι υπεριόδεις. Υπερ το ιόδες. Πάνω από το ιόδες, σε όπως καταλαβαίνετε, στο ρατώ έχουμε το ριχθρό εδώ, το ιόδες εδώ, υπό εριθρές υπεριόδεις ακτινοβολίες. Ultraviolet, UV λοιπόν, είναι η συντομογραφία. Και αυτές επίσης προκαλούν διαγένειες της ηλεκτρονίας και όσο πηγαίνουμε προς τα δεξιά που οι ενέργειες γίνονται μεγαλύτερες, μπορούν ακόμα και ιωνισμό να προκαλέσουν. Δηλαδή αντί εκείνος του ηλεκτρόνιας δεν είναι τόσο ψηλή η ενεργειακή κατάσταση, μπορεί να βρεθεί έξω από την επίδραση των πυρήνων, στους οποίους ανήκει. Μπορούν να προκαλέσουν επίσης και φαινόμενα φθορισμού. Καθώς δηλαδή το ηλεκτρόνιο ανεβαίνει σε μια κατάσταση, αρχίζει και κατεβαίνει σιγά σιγά, πάλι στην αρχική του, κατασταία ποιο είναι το φαινόμενο φθορισμού, δεν είναι μια καλή διαδικασία. Ακολουθούν από 17η μέρα ως 19η, πάντοτε χοντρικές είναι αυτές οι υποδιαιρέσεις, οι ακτινες χ. Οι οποίες επίσης προκαλούν τέτοιους φαινόμενα και ιωνισμό, όμως μπορούν να προκαλέσουν και περίθλαση, να πάθουν, μάλλον, περίθλαση, και επίσης χρησιμοποιούνται, αν θυμάστε, στο φωτοελεκτρικό φαινόμενο. Μπορούν να κάνουμε φωτοελεκτρονιακή φασματοσκοπία, χρησιμοποιώντας ακτινες χ. Τέλος, οι μεγαλύτερες ενέργειας ακτινοβουλίες είναι οι ακτινοβουλίες γ, οι οποίες έχουν επίδραση πάνω γενικότερα σε συμπεριφορά κάποιων πυρήνων, προκαλούν αυτό το λεγόμενο φαινόμενο Mass Bauer. Για αυτό, αν έχουμε ευκαιρία, θα μιλήσουμε κάποια στιγμή. Είναι Mass Bauer, αυτό όνομα αυτού που το παρατήρησα. Δεν είναι κάτι γενικό, δεν είναι κάτι που εφαρμόζεται παντού. Οι υπέρεθρες υιορατές, οι περιόδες ακτινοβουλίες και ακτινοβουλίες γ παντού εμφανίζουν αποτελέσματα. Η ακτινοβουλία Mass Bauer έχει επίδραση μόνο σε ορισμένους τύποι πυρήνες. Μερικοί από αυτούς είναι χρήσιμενος, ενδιαφέροντος, αλλά δεν είναι σε όλους. Κατά συνέπεια, θα πω με κάποια λόγια αν χρειαστεί κάποια στιγμή. Εντάξει, πώς γίνεται τώρα μια φασαματοσκοπία. Θα δούμε σε λίγο ένα γενικό τυπικό σχήμα, το πώς μπορώ να στήσω ένα φασαματόμετρο και να κάνω μια παρατήρηση. Ωστόσο, πρέπει να πω ότι οι φασαματοσκοπίες διακρίνονται ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η μέτρησή μας. Έχω λοιπόν φασαματοσκοπίες διέλευσης και εκτροπής. Τι θα πει αυτό. Έχω ένα δείγμα. Και πώς το παρατηρώ. Μια διαδικασία είναι στέλνω μια δέσμη εκτροπολίας και κοιτάω να δω τι θα πάθει καθώς θα περάσει από το δείγμα. Μια άλλη διαδικασία είναι στέλνω μια δέσμη εκτροπολίας και κοιτάω να δω προς τα οποία θα εκτραπεί. Αυτό θα πει εκτρέπω, έτσι. Διώχνω από την πορεία το. Έχω λοιπόν διέλευση, περνάει από το δείγμα ή εκτροπεί. Ή και ολική ανάκλαση μπορώ να έχω. Εντάξει. Οι φασματοσκοπίες διέλευσης είναι εκείνες που συνήθως τα κάνουμε εμείς στα διάφορα μαθήματά μας εδώ πέρα. Εντάξει. Είναι αρκετά πιο δύσκολο να στήσεις μια συσκευή που να κάνει φασματοσκοπία εκτροπής και ανάκλασης. Υπάρχουν τέτοια όργανα, αλλά κυρίως εμείς χρειαζόμαστε φασματοσκοπία διέλευσης για να χαρακτήσουμε κάποιες ουσίες. Στη φασματοσκοπία διέλευσης τώρα κάνεις πάλι δύο πράγματα. Ένα είναι να παρατηρήσω στην πορεία της ακτινοβολίας πόσα φωτόνια περνάνε και πόσα δεν περνάνε. Εντάξει. Από αυτά που έστειλα. Κατά συνέπεια είναι μια ακτινοβολία απορρόφυσης. Στέλνω μια δέση με ακτινοβολία, έχω το δείγμα μου, η ακτινοβολία περνάει, κάποια φωτόνια όμως δεν περάσανε. Πόσα δεν περάσανε, τόσα. Γιατί? Γιατί απορροφήθηκαν. Η άλλη είναι η φασματοσκοπία εκπομπής. Ακτινοβολώ το σύστημά μου, σταματώ και παρατηρώ να δω τι ακτινοβολία θα εκπέμψει αυτό. Θυμηθείτε ότι η προσέγγιση της δομής του ατόμου ξεκίνησε από μετρήσεις σε φάσματα εκπομπής. Εντάξει. Η φασματοσκοπία εκπομπής λοιπόν ήταν από τις πρώτες πρώτες που χρησιμοποιήθηκε για να θεμελιώσουμε την ατομική θεωρία. Η φασματοσκοπία διέλευσης γενικότερα, ή απορρόφησης της εκπομπής, χρησιμοποιήθηκε για να ταυτοποιήσουμε αρκετά από τα στοιχεία. Μερικά από τα πιο σύγχρονα στοιχεία αυτά που ανακαλύψαμε μέσα στον 19ο αιώνα βρέθηκαν με φασματοσκοπικές μετρήσεις. Έστρελα να κάνω ακτινοβολία, παρατηρούσα κάποιες περίεργες γραμμές στο φάσμα το αριθμό, γιατί υπάρχουν αυτές που προφανώς κάτι είναι εκεί πέρα μέσα, το οποίο δίνει αυτές τις ακτινοβολίες. Και οδηγηθήκαμε έτσι ώστε να απομονώσουμε κάποια στοιχεία τα οποία προηγουμένως δεν τα ξέραμε, δεν τα γνωρίζαμε. Κοντρικά, λοιπόν, αυτές είναι οι κατηγορίες των φασματοσκοπιών. Προφανώς καταλαβαίνετε, ανάλογα με την περιοχή του φάσματος που χρησιμοποιώ, ας πούμε τα δυοσυχνότητες, στην περιοχή των αδυοσυχνοτήτων μπορώ να κάνω φασματοσκοπία είτε διέλευσης, απορρόφησης της εκπομπής. Δεν έχει έννοια να κάνω φασματοσκοπία εκτροπής. Εδώ πέρα, στις ακτήρες χ, που μπορώ να έχω φαινόμενα περιήθρασης, μπορώ να κάνω φασματοσκοπία εκτροπής. Μπορώ να κάνω φασματοσκοπία διέλευσης ή εκτροπής εδώ πέρα, στο υπέρυθρο. Μπορώ να κάνω στο υπεριόδες. Καταλαβαίνετε, άλλο πράγμα να κάνω φασματοσκοπία ορατού ή περιόδους υπερίθρου έχει να κάνει με την περιοχή του ελεκτρομαγνητικού φάσματος που κάνω τη μετρησί μου και άλλο να κάνω φασματοσκοπία διέλευσης, απορρόφησης της εκπομπής ή εκτροπής. Εντάξει, είναι το πώς σας είσω τη συσκευή μου και τι προσπαθώ να κάνω στη μετρησί μου. Χοντρικά λοιπόν και γενικά, έχουμε κάτι τέτοιο σαν σχήμα ενός φασματομέτρου. Δεν είναι τόσο απλό όσο σας το δείχνω εδώ πέρα, αλλά είναι γενική ιδέα, έτσι. Προκειμένου να κάνεις μια φασματοσκοπική μέτρηση πρέπει, καταρχήν, να έχεις μια πηγή. Ένα κάτι το οποίο να εκπέμπει αυτές οι εκπαινοβολίες. Άμα δεν έχω έναν πομπό που να εκπέμπει ορατές εκπαινοβολίες, πώς να κάνω φασματοσκοπία ορατού, έτσι δεν είναι. Ξεκινάω τη φασματοσκοπία ορατού επειδή αυτή είναι η πιο αχθόρμη, δηλαδή αυτή μπορούμε να καταλάβουμε όλοι μας. Γιατί όλοι είμαστε προγραμματισμένοι για να βλέπουμε το ορατό φως. Αυτή τη στιγμή περνάνε από εδώ πέρα ραδιοκύματα. Τα βλέπει κανένας, τα καταλαβαίνει κανένας. Αν δεν βγάλει ένα ραδιοφωνάκι να το ρυχνήσει, να ακούσει κάποιον σταθμό, δεν μπορεί να καταλάβει ότι περνούν ραδιοκύματα αυτή τη στιγμή από εδώ. Εντάξει. Λοιπόν, θέλει να έχουμε μια πηγή. Για φασματοσκοπία ορατού, να, μια τέτοια λιχνία. Εντάξει. Για φασματοσκοπία υπεριεχθώνον δεν κάνει μία τέτοια λιχνία, θέλω κάποια άλλη που να εκπέμπει υπέρ αίσθηση εκπαινοβολίες. Εντάξει. Ενδεχομένως μία τέτοια λιχνία να εκπαινεί και υπέρ αίσθηση εκπαινοβολίες. Δεν σημαίνει αυτό όμως τίποτα. Το καταλαβαίνουμε? Χρειαζόμαστε, λοιπόν, μία πηγή που να μπορεί να εκπαινεί ακτινοβολία στην περιοχή που μας ενδιαφέρει. Προφανώς, όμως, μία πηγή, έτσι φανταστείτε μια τέτοια λάμπα του παλιού τύπου. Έχω ένα σύρμα, το θερμένο, πειρακτόναται και ακτινοβολία. Προς ποιά κατέφεται αυτές οι ακτινοβολίες? Προς όπου θέλει. Θες, δεν είναι. Αν αυτό περνάει το σύρμα, ακτινοβολίες προς παντού. Εγώ, όμως, το δείγμα μου το έχω κοίει. Εκεί θέλω να κάνω την παρατηρησία μου. Κατασέπη, τι πρέπει να κάνω? Κάπως να συγκεντρώσω αυτές τις ακτινοβολίες για να τις οδη να τις μαζέψουν κάπου. Στη συνέχεια, αυτό εδώ, αυτή η πηγή, ακτινοβολεί όλο το φάσμα των ορατών ακτινοβολιών, ας πούμε. Εντάξει, εγώ θέλω κάθε φορά να κάνω μία συγκεκριμένη καταγραφή. Αυτή τη στιγμή περνούν φωτόνια με μήκος σκήματος τόσο. Αυτά θέλω να καταγράψω. Μετά θέλω να καταγράψω φωτόνια με λίγο μεγαλύτερο, με λίγο μικρότερο μήκος σκήματος. Πώς μπορεί να γίνει αυτό, όταν έχουμε μία δέσμη λευκού φωτός που το έχετε ακούσει στα γυμνασιακά σας χρόνια ακόμα. Από τον καιρό του Νιούτον και πριν ακόμη από αυτόν, παίζανε αρκετοί με τα πρίσματα. Είναι σχετικά εύκολο να κάνεις ένα πρίσμα από κάποιον είδος κρύσταλο, να στείλεις εκεί πέρα μία δέσμη από άσπρο φως και να δεις την ανάλυσή τους ειπημένως χρώματα. Τι έχω κάνει εκεί, έχω στείλει τις σκόκκινες ακτινοβολίες από εδώ, τις κίτρινες από εκεί, τις παλασίνες από εκεί. Εντάξει, κατά συνέπεια αναλάζω εγώ τη σχετική θέση του πρίσματος προς την κατεύθυνση της εκτινοβολίας. Μα τι μπορώ να κάνω προς αυτή την κατεύθυνση κάθε φορά ανάλογα με τη θέση του πρίσματος να έρχεται η κίτρινη ή η κόκκινη ή η πράσινη εκτινοβολία. Αναλαβαίνετε αυτή την βασική τεχνική. Δεν ισχύει το ίδιο και για τα άλλα πρασματόμετρα αλλά κάτι αντίστοιχο υπάρχει. Δηλαδή υπάρχουν διατάξεις οι οποίες μπορούν να στέρνουν σε μια ορισμένη κατεύθυνση, όποια διαλέξω εγώ, μία συγκεκριμένη εκτινοβολία κάθε φορά. Μία συγκεκριμένη εκτινοβολία σημαίνει φωτόνια που να έχουν μία συγκεκριμένη συγχρονιότητα. Αυτό ανταποκρίνεται σε ένα συγκεκριμένο χρώμα. Βλέπετε πάλι κάνω την αναγωγή. Επειδή μπορούμε να βλέπουμε μόνο το ραττό φάσμα τα λέμε όλα χρώματα. Μονοχρωμάτορα λοιπόν χρησιμοποιώ και στην περίπτωση των ραδιοσυχνοητήτων και στην περίπτωση των εκτινοβολιών Χ. Δεν έχει έννοια πρακτικά και τυπικά. Το χρώμα δεν μπορώ να δω κάπως τις εκτινοβολίες Χ ούτε τις ραδιοσυχνοητές. Το λέω όμως μονοχρωμάτορα. Είναι λοιπόν ο μονοχρωμάτορας μία διάταξη που κάνει αυτό. Μόνο χρωματίζει μια εκτινοβολία. Δηλαδή επιτρέπει μόνο φωτόνια ορισμένης συγκεκριμένης συχνότητας να περάσουν. Εντάξει. Και παραλαμβάνω θυμηθείτε, σκεφτείτε πώς γίνεται με ένα πρίσμα. Έχω ένα πρίσμα εδώ. Αν μπορώ να το περιστρέφω εκεί από τον άξονα του έχω στείλει τη δέσμη της εκτινοβολίας εδώ και κάνω τη μέτρησή μου εκεί. Κάθε φορά προς εκείνη την κατεύθυνση εκτρέπω διαφορετική εκτινοβολία. Οι κόκκινες, οι κίτερνες, οι πράσινες, οι κερνές κλπ κλπ. Εντάξει. Χρειάζεται λοιπόν κάτι τέτοιο. Στη συνέχεια και αφού από εδώ πέρα θα περνούν τώρα φωτόνια συγκεκριμένης ενέργειας κάθε φορά πρέπει να βάλω το δείγμα μου. Συνήθως λοιπόν αυτό το δείγμα μπαίνει σε ένα δοχείο που λέγεται κυψελίδα. Εντάξει. Για ποιον λόγο λέτε αυτό. Γιατί φανταστείτε έχω εγώ μια πηγή, έχω μαζέψει την ακτινοβολία μου εδώ πέρα, τη στέλνω σε μια δέση μου προς τα δώ, έχω βάλει και το μωροχρωμάτο ράμμοντος ώστε κάθε φορά να ξέρω τι φωτόνιο περνάει, τι ενέργειας και θέλω να κάνω την πετύση μου εδώ πέρα. Τι να κάνω λέτε, πάρω την ουσία και αρχίζω να πετάω στον αέρα και να ελπίζω να περάσει κάποιο φωτόνιο να χτυπήσει κάποιο μόριο και να μου δώσει αποτέλεσμα. Κάπως πρέπει να το κρατήσω εδώ αυτό το δείγμα μου, δείτε ότι δεν είναι. Αυτό το δείγμα κάπου πρέπει να μπει. Αυτό το κάτι είναι κυψελίδα. Τι χαρακτηριστικά πρέπει να έχει με κυψελίδα. Ένα βασικό, βασικότατο. Να είναι διαπερατή στην εκτροβολία που χρησιμοποιώ. Αν προσπαθώ να κάνω φρασματοσκοπία ορατού, δεν έχει έννοια να πάρω ένα δοχείο από ανοξίδωτο χάλιβα, να βάλω μέσα την ουσία και να περιμένω στα σοβαρά, θα περάσει η ορατή εκτροβολία μέσα από εκεί για να κάνει κάποια άλλη επιδραση. Κοταλαβαίνετε. Συνεπώς η κυψελίδα πρέπει να είναι φτιαγμένη από κάποιο υλικό, το οποίο να είναι, όπως λέμε, διαπερατό στην εκτροβολία την οποία θα χρησιμοποιήσω. Προφανώς, ένα δοχείο από χάλιβα μπορώ να το χρησιμοποιήσω στην φρασματοσκοπία του πυρηνικού μαγνητικού συνδονισμού, ενδεχομένως. Εντάξει. Μπορώ να ενδεχομένως να το χρησιμοποιήσω σε κάποια άλλη φρασματοσκοπία, γιατί εκεί πέρα δεν με ενδιαφέρει το ορατό φως που δεν θα περάσει μέσα από το χάλιβα, με ενδιαφέρει κάτι άλλο. Το καταλαβαίνετε. Δεν είναι λοιπόν όλες οι κυψελίδες σαν και αυτές που θα δούμε στο εργαστήριο από γυαλί ή από χαλαζία ακόμα καλύτερα. Εντάξει. Εμείς θα χρησιμοποιήσουμε και κυψελίδες από γυαλί, θεωρητικά από χαλαζία γιατί είναι εντελώς διαπερατός, στις ορατές και περίοδες εκτροβολίας, επειδή θα κάνουμε φρασματοσκοπία η περίοδος και ορατό. Εντάξει. Σε κάποια άλλη φρασματοσκοπία θα πρέπει να βρούμε ποιο είναι εκείνο το υλικό, το οποίο είναι διαπερατός σε αυτή την εκτροβολία και να φτιάξουμε κάποιο δοχείο που το ενσώστε να μπορούμε να βάλουμε μέσα και την ουσία μας. Εντάξει. Καθαραβαίνετε βεβαίως ότι μπορώ να κάνω φρασματοσκοπία και σε στερεά φάση και σε διάλειμμα ή σε υγρή φάση αν είναι η υγρή ουσία μου και σε αίριο. Αν όμως πρόκειται να κάνω φρασματοσκοπία σε στερεό, αρκεί να έχω ένα δείγμα το σογά. Είναι μεγάλη πυκνότητα τρομορίων στο στερεό. Εντάξει. Αν έχω ένα αέριο, φυσικά θα χρειαστώ μια κυψελίδα αρκετά μεγάλη για να έχω μεγάλο δρόμο να περάσω η εκτροβολία από μέσα ή για να συναντήσει κάποια μόρη το αερίο. Εντάξει. Υπάρχουν λοιπόν διαφοροποίησεις στο μέγεθος της κυψελίδας αλλά επίσης κυρίως στο υλικό από το οποίο είναι φτιαγμένα οι κυψελίδες. Το ξαναλέω, έχετε το στο μυαλό σας, η κυψελίδα πρέπει να είναι φτιαγμένη από ένα υλικό που να είναι διαπερατό στην εκτροβολία που χρησιμοποιώ. Δεν είναι πάντα το ίδιο. Εντάξει. Όπως προφανώς και η πηγή δεν είναι πάντα η ίδια. Είναι τέτοια που να εκπέμπει τις εκτροβολίες που θέλω. Και στη συνέχεια, εφόσον μιλάμε για φρασματοσκοπία διέλευσης, θέλω να ξέρω πόση ένταση εκτροβολίας μπήκε στο δείγμα μου και πόση ένταση εκτροβολίας βγήκε από το δείγμα μου. Θέλω λοιπόν να έχω δύο καταγραφείς, ένα πριν και ένα μετά την κυψελίδα. Έτσι, φανταστείτε εδώ πέρα δυο φωτοκύτερα. Πέφτει η εκτροβολία, όσο περισσότερη εκτροβολία πέφτει, τόσο περισσότερα ελεκτρόνια βγαίνουν. Μετράω λοιπόν ένα ρεύμα και ένα δεύτερο ρεύμα. Και εκείνο που κάνω είναι, κοιτάω τα δύο ρεύματα. Πόσο διαφέρουν μεταξύ τους. Αν είναι ίδια, όσα φωτόνια μπήκαν, τόσα βγήκαν. Πίποτα δεν έγινε. Αν είναι διαφορετικά, προφανώς η ένταση που θα έχω στη συνέχεια μετά την κυψελίδα θα είναι μικρότερη από πριν. Αλλά κάποια φωτόνια απορροφήθηκαν. Και έχω κάνει φρασματοσκοπία απορρόφησης. Κατανοητό? Έχω λοιπόν πηγή, κάποιο τρόπο να συγκεντρώσω την εκτροβολία μου μπρος μία κατεύθυνση, μονοχρωμάτορα για να έχω κάθε φορά συγκεκριμένη σε ενέργεια φωτόνια που θα περάσουν, δείγμα που είναι μέσα σε μία κυψελίδα, και καταγραφέα πριν και μετά την κυψελίδα. Μετράω λοιπόν την ένταση του ρεύματος που θα πάρω εδώ και εδώ και κάνω μια διαφορική καταγραφή αυτών των δύο εντάσων. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά τους, τόσο περισσότερα φωτόνια αυτής της ενέργειας έχουν χρησιμοποιηθεί. Για ποιο πράγμα? Για να τα κάνει κάτι η ουσία μου. Τι να τα κάνει? Να χρησιμοποιήσετε την ενέργειά τους για να ανέβει σε μία ενεργειακή κατάσταση. Παρατήρησε εδώ σε αυτό το σημείο. Σε κάθε φασματοσκοπία, ό,τι και να κάνω, έχω ένα μόριο, ένα άτομο να λιώνει, ένα χημικό είδος, το οποίο βρίσκεται σε μία κατάσταση. Ποια είναι αυτή η κατάσταση? Η χαμηλότερη συνάντηση ενέργειας. Αυτή η κατάσταση της χαμηλότερης συνάντησης ενέργειας είναι μία προφανώς. Γιατί αν μου πείτε εσείς είναι αυτή και εγώ βρω μία άλλη που είναι χαμηλότερη, εκείνη είναι η χαμηλότερη συνάντηση ενέργειας. Εντάξει. Αυτή, λοιπόν, η κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας ονομάζεται βασική κατάσταση. Εδώ είναι η βασική κατάσταση. Θεωρητικά, λοιπόν, εμείς μπορούμε σε κάθε περίπτωση να πούμε η βασική κατάσταση έχει ενέργεια μηδέν. Ψέματα, δεν είναι έτσι. Ναι. Αλλά είναι κάτι βολικό για μας. Γιατί είναι πολύ πιο εύκολο στη συνέχεια να μετρήσω διαφορές ενέργειας. Αν η βασική μου κατάσταση είναι εδώ και εγώ πω ότι έχει ενέργεια μηδέν. Και στείλω κάποιο φωτόνιο και αυτό το φωτόνιο ανεβάζει το σύστημά μου σε μία άλλη κατάσταση, ψηλότερης ενέργειας. Αυτές οι καταστάσεις δεν είναι μία, είναι πάρα πολλές. Εντάξει. Και λέγονται όλες διαγερμένες καταστάσεις. Το σύστημά μου έχει διαγερθεί. Εντάξει. Η βασική του κατάσταση είναι εδώ. Υπήρχε όμως θεωρητικά μία τέτοια κατάσταση εδώ παραπάνω. Του δίνω ακριβώς τόση ενέργεια, ανεβαίνει σε αυτή την παραπάνω κατάσταση. Εντάξει. Έχει διαγερθεί τώρα. Θα μπορούσε να έχει κι άλλη μία κατάσταση εδώ παραπάνω. Μεγαλύτερη ενέργεια για το 2 γύρω εκεί. Και μία παραπάνω και μία παραπάνω. Πόσες στέκτες μπορώ να έχω? Αρκετές. Μία είναι η βασική κατάσταση, πολλές είναι οι διαγερμένες. Σε κάθε μία από τις διαγερμένες καταστάσεις μπορώ εγώ να στείλω το σύστημά μου αρκεί να βρω όσοι ενέργεια χρειάζεται. Τι είναι αυτή η ενέργεια που θα στείλω μέσα από κάποιο φωτόνιο. Τι ενέργεια είναι? Στην ουσία διαφορά ενέργειας στην βασική στην διαγερμένη κατάσταση. Αν αυτή εδώ είναι η βασική κατάσταση, το μοτοτραπέζι, και εδώ είναι μια διαγερμένη κατάσταση, πώς θα φτάσω εδώ, να δώσω στο σύστημά μου τόση ενέργεια. Πώς θα ξέρω πώς είναι αυτή η ενέργεια, είναι η ενέργεια του φωτόνιου που έστειλα. Α, είναι 500 μονάδες ενέργειας. Τι σημαίνει αυτό? Αυτή η κατάσταση, η διαγερμένη, είναι 500 μονάδες ενέργειας παραπάνω από τη βασική, την οποία θεωρώ μηδέν, καταλαβαίνετε. Δεν χρειάζεται να πάω να μετρήσω την απόλυτη τιμή ενέργειας κάθε μιας από αυτές τις καταστάσεις, η φασιμοτοσκοπία. Στην ουσία αυτό το HPE μου δίνει, όχι μία τιμή ενέργειας, αλλά μία διαφορά ενέργειας της βασικής από μια διαγερμένη κατάσταση. Συνεπώς, αν κάνω εδώ πέρα ένα χαζό σχήμα και πω η βασική κατάσταση είναι αυτή, η μία διαγερμένη είναι αυτή, η άλλη εδώ και η άλλη εδώ, τι και τι μπορεί να γίνει. Μπορεί να γίνει διέκρυση εδώ, αν αυτό λοιπόν είναι ΔΕΕ1, προφανώς αντιστοιχεί σε ένα φωτόνιο με συγχρονιότητα νή 1. Μπορεί να υπάρξει διέκρυση σε αυτήν την κατάσταση, οπότε θα έχω ένα ΔΕΕ2 που θα σχετίζεται με ένα φωτόνιο συγχρονιότητας νη 2 και θα μπορούσα να έχω κι αυτήν εδώ τη διέκρυση, ΔΕΕ3 ίσον, έτσι επήγει η 3. Θα σχετίζεται λοιπόν με ένα φωτόνιο συγχρονιότητας 3. Τι θα παρατηρήσω εγώ στο φάσμα αυτής της ουσίας? Τρεις κορυφές. Μία κορυφή θα αντιστοιχεί σε αυτό, η άλλη σε αυτό και η άλλη σε αυτό το φωτόνιο. Εκείνο που θα πάρω λοιπόν σε καταγραφή είναι μία, δύο, τρεις κορυφές. Και εδώ θα είναι οι συγχρονίτες νη 1, νη 2, νη 3. Συνηθίζουμε λοιπόν τότε και λέμε, ξέρεις, έχω εδώ πέρα μια καταγραφή σε συγχρονιότητα τόση, τόση και τόση. Εκείνο που πρέπει να θυμόμαστε είναι ότι αυτό είναι μία συγχρονιότητα που αντιστοιχεί σε μία, όχι ενέργεια, αλλά διαφορά ενέργειας. Συνεπώς αυτό το νη 1 μπορώ να το κάνω ε1 και τι να πω, ξέρω ότι σε ε1 ενέργεια παραπάνω από την βασική κατάσταση βρίσκεται και μία βγεκερμένη κατάσταση. Και σε ε2 άλλη μία και σε ε3 άλλη μία. Καταλαβαίνετε? Είναι κάτι που δεν το λέμε συνέχεια, αλλά εννοούμε αυτό το πράγμα. Διαφορές ενέργειας από τη βασική κατάσταση όποια είναι αυτή του συστήματός μου. Τώρα τυπικά αυτές τις ενέργειες θα πρέπει να τις αναφέρουμε σε τζαούλ. Το τζαούλ είναι η μονάδα των ενεργιών στον σύστημα που χρησιμοποιούμε, το διεθνές. Θα μπορούσε τα παλιότερα χρόνια να χρησιμοποιούμε τα έργεια που κάνουμε στους στζ. Δεν είναι όμως βολικό. Είναι βολικό να μετρούμε την ενέργεια σε μονάδες τέτοιες, πως το έχουμε πει και άλλη φορά το έχουμε πει, που να μου δίνουν αποτέλεσμα που να είναι κάτι μονάδες, κάτι δεκάδες, άντε κάτι κατοντάδες. Και κατά συνέπεια χρησιμοποιούμε άλλοντες τη συχνότητα, άλλοντες το νομικό σκήμα τους και άλλοντες το δικηματάριχτο. Λέμε σε 500 Hz έχω κάτι, εννοούμε. Ένα φωτόνιο με 500 Hz έπεσε στο σύστημά μου και το ανέβασε σε μία ενεργειακή κατάσταση που, αν πάω και λύσω και βρώ πόσο είναι το ε, σε τόση ενέργεια παραπάνω από την βασική κατάσταση έχω μια διαγερμένη. Έχω απορρόφηση στα 800 νομετρά. Ακτινογολία με μήκος κύματος 800 νομετρά έδωσε την ενέργειά της, όποια θα είναι αυτή που θα υπολογίσω, σε τόση ενέργεια παραπάνω από την βασική υπάρχει μια διαγερμένη κατάσταση ή σε κύματάριχτους. Εδώ στα ραδιοκύματα και στα μικροκύματα βολεύει να μετράμε συχνότητες και μάλιστα σε ΜΧΧ και σε ΓΧΧ. Θυμάστε τα πολλαπλάσια ΚΜΚΓΤΕΡΑ, ΜΧΧ και ΓΧΧ. Στο υπέρυθρο χρησιμοποιούμε κύματάριχτους και μάλιστα όχι τα αντίστροφα μέτρα αλλά τα αντίστροφα εκατοστά. Στο ρατό και το υπεριόδες χρησιμοποιούμε τα νανόμετρα μήκος σκήματος. Στην περίπτωση των ακτήρων Χ χρησιμοποιούμε το ΑΝΚΣΤΡΕΜ ή το ηλεκτρονιοβόλ. Και στις ακτήρων ΓΓ ο θεός δεν μας φυλάει. Είναι τόσο τόσο μεγάλες οι ενέργειες που πρέπει ό,τι και να χρησιμοποιήσεις θα πέσεις έξω. Λοιπόν, ναι, έχουν κάποια ιδιαίτερα εμπονάδα, το ότι δω. Αυτά σχετικά με τις συμφρασματοσκοπίες γενικά. Κάποια πιο συγκεκριμένα πράγματα τώρα για τις συμφρασματοσκοπίες που κυρίως θα χρησιμοποιήσετε. Δεν περιμένετε βέβαια να πάτε και να χρησιμοποιείτε τα ακτινοβούλια σγάμα. Θέλουν όργανα που να έχουν πολύ μεγάλη ισχύ, πολύ μεγάλη ενέργεια και όπως σας είπα οι ακτινοβούλια σγάμα προκαλούν το φαινόμενο μας μπάουλ. Δεν είναι κάτι γενικό. Εμφανίζεται σε καμιά δεκαρκιά από τους πυρίδες που θέλουμε. Συνεπώς, αν κάποιος δουλέψει με το σίδηρο, αν κάποιος δουλέψει με το χρώμιο, με το βρώμιο, με το ιόδιο, με το γκασίτερο, έχει ενδιαφέρον να κάνει φασματοσκοπία μας μπάουλ. Αν δουλεύει με κάποια άλλα στοιχεία, δεν έχει κανένα αποτέλεσμα. Εντάξει, γι' αυτό λοιπόν θα μιλήσουμε λιγότερο και το το εδώ. Κυρίως αυτό που θα κάνουμε και εκείνο που μας χρειάζεται να χαρακτηρίσουμε ενώσεις είναι φασματοσκοπία υπερήθρου και ορατού υπεριόδους. Για ποιο λόγο? Η φασματοσκοπία υπερήθρου προκαλεί δονίσεις των δεσμών και τα αναδόσεις των δεσμών σε ένα μόριο. Μα, αν ο κάθε δεσμός έχει μια ταλάντωση σε μια συγκεκριμένη ιδιοσυγχνότητα, αν εγώ έχω μια τέτοια καταγραφή, τι καταλάβαινε ο μέσος ο μέσος, ο τι έχω στο μόριο με ένα τέτοιο δεσμό, έτσι? Ας σας δώσω εγώ ένα φάσμα υπερήθρου. Θα σας πω, έχει αυτές εδώ πέρα τις πέντε κορυφές. Αυτή εδώ βρίσκεται στην περιοχή που έχουμε δονίσεις δεσμών άζοδου διδρογόνου. Τι καταλαβαίνετε? Έχει δεσμούς άζοδου διδρογόνου αυτό το σύστημα, άρα πρόκειται για μια αμύνη. Μπορεί να μην είναι αμύνη, μπορεί να είναι ημύνη, μπορεί να είναι αμύδιο. Έχουμε μια κορυφή, από τη στιγμή, στην περιοχή του καρβονιλίου, άνθρακας οξυγόνου. Καταλαβαίνετε ότι έχει καρβονίλιο, άρα είναι ή κετόνι, ή αρντείδι, ή εστέρας, ή οξύ. Μπορούμε λοιπόν να κάνουμε, όχι αυτορμητά, αλλά σχετικά εύκολα, χαρακτηρισμό της ενωσίας μας. Μπορώ να έχω μια ιδέα για το τι ομάδες έχουμε στο μωριό μου. Με τη φασματοσκοπία, οι περιόδους και ουρατού, όταν μου δίνει αποτελέσματα, μπορώ να έχω στοιχεία για το πόσες διαγρυμμένες ηλεκτρονιακές καταστάσεις έχω και πού βρίσκονται αυτές. Στην έπεια, μπορώ να έχω μια ιδέα αν έχω ένα σύστημα αρωματικό, αλλά έχω ένα σύστημα με τούτο, με εκείνο, ή με το άλλο, με τούτη ή εκείνη την άλλη ομάδα που βρίσκεται προσαρμοσμένη σε ένα βασικό σκελετό που έχω. Στο σημείο αυτό, θα σημειώσω τούτο εδώ. Ειδικά στη φασματοσκοπία ορατού και περιόδους, υπάρχουν κάποιες ομάδες που λέγονται χρωμοφόρες ομάδες, ή απλώς χρωμοφόρα. Είναι αυτά εδώ. Κυρίως άνθρακας οξυγόνο, άνθρακας άζοδο, άζοδο οξυγόνο και κάποιες άλλες ομάδες. Αυτές είναι όμως οι κυριότερες. Όταν υπάρχει, λοιπόν, μια τέτοια ομάδα σε έναν σκελετό μέσα, συνήθως προκαρύει βαθυχρωμία. Και θα σας εξηγώ εδώ πέρα τι θα πει με βαθυχρωμία. Έστω ότι έχω έναν υδρογονάθρακα. Ο υδρογονάθρακας αυτός εμφανίζει στορατό, έτσι, μία απορρόφηση στα 500 ενανόμετρα. Χρησιμοποιώ τη μονάδα που χρησιμοποιούμε, εντάξει, στορατό. Αν σε αυτόν τον υδρογονάθρακα προσθέσω εγώ μια τέτοια ομάδα, τον κάνω και τόνι δηλαδή, έχω αμέσως αμέσως μία χρωμοφόρο ομάδα. Περιμένω σε σχέση με την αρχική Ένωση να εμφανιστεί στο φάσμαρο του αυτής της Ένωσης μία ταινία σε μεγαλύτερο ενανόμετρα και κύματος. Στα 500 και προηγουμένως, τουλάχιστον 510 θα είναι, εντάξει. Αν έχω εδώ παρακάτω και μία κύανο ομάδα, πολύ περισσότερο. Αν έχω και άλλες ομάδες, πολύ περισσότερο, εντάξει. Γενικά λοιπόν τέτοιες ομάδες λέγονται χρωμοφόρες, λέμε ότι κουβαλάνε τον χρώμα μαζί τους. Ψέματα δεν είναι αυτό. Είναι τι? Ότι έχουν εδώ πέρα διπλούς δεσμούς. Ότι έχουν ένα π σύστημα. Πώς γίνεται ο πηδεσμός, θυμάστε? Από πλάγια επικάλυψη πετροχιακών. Κατά συνέπεια, πλάγια επικάλυψη ασθενείς, η διαφοροποίηση είναι μικρότερη. Αν λοιπόν προηγουμένως είχα μόνο σύγμα δεσμό ανάμεσα στα δύο άτομα, που υπήρχαν εδώ δεξιά και ερισταρά, θα είχα το σύγμα και το σύγμα δεσμικό τροχιακό. Βαθυχρωμία λοιπόν είναι αυτό που γενικά δίνουν τέτοιου είδους ομάδες που λέγονται χρωμοφόρες ομάδες ή χρωμοφόρα. Δεν υπάρχει γενικός κανόνας, γιατί όλα εξαφετώνται από τις ενέργειες του τροχιακών που δημιουργούνται. Δεν μπορείς να πεις δηλαδή αυτό εδώ μου στέλνει 10 νομετρά παραπέρα και αυτό 20 και αυτό 30. Γενικά όμως περιμένεις, σε σχέση με το αρχικό μη υποκατεστημένο μόριο, να έχεις απορρώφηση σε μεγαλύτερο νοικοσκήματος. Και αυτό εδώ πέρα λέγεται βαθυχρωμία. Τώρα, ας πιάσουμε να πούμε μερικά πράγματα για την πιο κοινή από τις φασματοσκοπίες. Η φασματοσκοπία ορατού είναι κάτι που θα το ακούσετε και σε άλλα μαθήματά σας. Χρησιμοποιείται πολλές φορές σαν διαγνωστικό μέσο για να δω τι ουσία να έχω στα χέρια μου. Οι ορατές ακτινοβολίας προκαλούν ηλεκτρονιακές διαγκέρσεις. Σας δίνω εγώ εδώ πέρα ένα αστείο απλό παράδειγμα. Έχω ζωγραφίσει εδώ 2 και 3, 5 μοριακά τροχιακά μιας Ένωσης. Και έχω βάλει σε αυτά τα 4 ηλεκτρόνια. Γιατί? Γιατί έτσι, να κάνουμε ένα απλό παράδειγμα, έτσι, μην κάνουμε με 1 τροχιακό και 2 ηλεκτρόνια. Αυτές, λοιπόν, εδώ πέρα είναι οι ενεργειακές καταστάσεις αυτού πέρα του μορίου. Έτσι, πώς το έχω γράψει αυτό εδώ, είναι προφανώς η βασική κατάσταση, καταλαβαίνετε γιατί. Έχω 2 ηλεκτρόνια εδώ που έχουν τη χαμηλότερη ενέργεια, άλλα 2 εδώ που έχουν την επόμενη χαμηλότερη ενέργεια και τίποτα άλλο παραπέρα, εντάξει. Άρα, αν έψαχνε ένα στην κατάσταση με την λιγότερη ενέργεια των ηλεκτρονιών, είναι αυτή εδώ πέρα. Άρα, αυτή εδώ είναι η βασική κατάσταση, εντάξει. Μπορείτε να σκεφτείτε εσείς μια διαγερμένη κατάσταση. Μια διαγερμένη κατάσταση θα μπορούσε να είναι αυτή εδώ πέρα. Αυτό εδώ το ηλεκτρόνιο έχει ανέβει και πέρα πάνω. Καταλαβαίνετε ότι αυτό είναι μια διαγερμένη κατάσταση. Θα μπορούσε πολύ καλά αυτό το ηλεκτρόνιο να βρίσκεται εδώ. Μια άλλη διαγερμένη κατάσταση είναι αυτό το ηλεκτρόνιο να βρίσκεται εκεί. Είναι η ίδια με την προηγούμενη? Όχι. Σε ψηλότερη ενέργεια βρίσκεται τώρα το ηλεκτρόνιο. Για να πάω εδώ θα χρειαστώ περισσότερη ενέργεια, εντάξει. Θα μπορούσε βέβαια να βρίσκεται εκεί. Προσέξτε τι έχω κάνει σε όλη αυτή τη διαδικασία. Σε όλη αυτή τη διαδικασία αυτό που έχω κάνει είναι ότι έχω κρατήσει το σπιν του ηλεκτρονιού, βλέπετε. Εδώ ήταν με κάτω σπιν, το διετρό με κάτω σπιν. Ωραία. Θα μπήκε και τι μας νοιάζει αυτό. Μας νοιάζει αυτό για τον εξής απλό λόγο. Δεν παραγματοποιούνται όλες οι διαγέρσεις όσες μπορώ εγώ να φανταστώ. Εδώ πέρα πόσες διαγέρσεις θα μπορούσα να φανταστώ. Αυτό εδώ να πάει εκεί, εκεί και εκεί. Αυτό εδώ να πάει εκεί, εκεί και εκεί. Όποιες δίποτε δυνατές διατάξεις του ηλεκτρονιού. Δεν είναι το ίδιο εύκολο, ούτε το ίδιο επιθυμητό για το σύστημα, να γίνει οποιαδήποτε από αυτές οι ηλεκτρονικές διαγέρσεις. Σε κάθε φασματοσκοπία, έχω μια βασική κατάσταση, πολλές διαγερμένες καταστάσεις, αλλά αυτό που θα παρατηρήσω δεν είναι όλες οι πιθανές μεταβάσεις από τη βασική στις διαγερμένες καταστάσεις. Σε κάθε φασματοσκοπία υπάρχει και κάποιος, τουλάχιστον ένας, σε κάποιες χώρες και περισσότεροι, κανόνες επιλογής. Που μου λένε, από εδώ εδώ, δεν είναι ευλογική διαδικασία για το σύστημα, δεν θα παρατηρήσεις τέτοιου είδους κορυφή και ας του δώσεις τόση ενέργεια από το σύστημα. Εντάξει, από εδώ εδώ δεν γίνεται, από εδώ εδώ δεν γίνεται. Εντάξει. Έχετε λοιπόν στο μυαλό σας, υπάρχουν για κάθε μια φασματοσκοπία, κανόνες επιλογής. Που μου λένε, ποιες μεταβάσεις, από τη θεσσική κατάσταση σε συγκεκριμένες, μπορούν να πραγματοποιηθούν, ποιες έχουν μεγάλη πιθανότητα να πραγματοποιηθούν, ποιες έχουν εκείνοι που είναι ευλογικές για το σύστημα. Στη φασματοσκοπία ορατού λοιπόν, θέλετε να μετρήσουμε το spin αυτής εδώ πέρα της κατάστασης. Συ ένα δεύτερο μειώνει ένα δεύτερο. Συ ένα δεύτερο μειώνει ένα δεύτερο. Το συνολικό spin λοιπόν είναι μηδέν. Εντάξει. Έχει παρατηρηθεί ότι μπορούν αυτές οι καταστάσεις να χαρακτηριστούν με βάση την πολλαπλότητα του ολικού spin. Και πολλαπλότητα του ολικού spin είναι αυτή που σημαίνω στο πέρα. 2s συν 1. s είναι το συνολικό spin της Ένωσης. Συ ένα δεύτερο μειώνει δεύτερο. Συ ένα δεύτερο μειώνει δεύτερο. Ποιο είναι το ολικό spin εδώ, σε αυτή την βασική κατάσταση. Μηδέν. 2x0 συν 1. 1. Η ολική πολλαπλότητα λοιπόν αυτής της Ένωσης είναι 1. Εντάξει. Αυτή λοιπόν η κατάσταση ονομάζεται απλή. Και ο διεθνής ορισμός είναι singlet. Εντάξει. Και κρατάμε από αυτήν το γράμμα s. Προσέξτε αυτό δεν είναι το ολικό s, έτσι. Είναι το αρχικό γράμμα του singlet που σημαίνει απλή κατάσταση. Τι πολλαπλότητα spin έχει αυτή εδώ η κατάσταση. Συν 1 δεύτερο μειώνει 1 δεύτερο. Συν 1 δεύτερο μειώνει 1 δεύτερο. Απλή κατάσταση κι αυτή, έτσι. Η πολλαπλότητα του spin είναι 2x0 συν 1. 1. Το καταλαβαίνετε. Αυτή λοιπόν είναι μια βασική κατάσταση που έχει πολλαπλότητα spin 1. Αυτή είναι μια διακεραιμένη κατάσταση που έχει πολλαπλότητα spin 1. Εκεί πώς θα τις ξεχωρίσω. Απλό, την βασική κατάσταση θα τον ονομάσω S0, αυτή εδώ πέρα θα την ονομάσω S1. Προφανώς, έτσι, αυτή είναι S1, αυτή είναι S2, αυτή είναι S3. Τι θα γινόταν αν εγώ υπέθετα ότι το ηλεκτρόνιό μου έρχεται και κάθεται εκεί πέρα με αυτή την κατάσταση. Να μετρήσουμε το spin σε αυτή την περίπτωση. S1-10. S1 και άλλο S1. S1 λοιπόν το συνολικό spin. 2x1, 2 και 1, 3. Η πολλαπλότητα αυτής της κατάστασης είναι 3. Γι' αυτό λοιπόν ονομάζεται τριπλή. Και το σύμβολο της είναι τάφ. Λοιπόν, στη φασματοσκοπία ορατού υπάρχει ένας απλός κανόνας επιλογής. Δεν είναι βολικές, δεν είναι καλές για το σύστημά μου με τα βάσεις από απλή στρεπή κατάσταση. Δεν πρέπει να αλλάζει το spin του ηλεκτρονίου. Εντάξει. Δηλαδή μπορεί να πραγματοποιηθούν αυτές οι ηλεκτρονίες αλλά έχουν πολύ πολύ μικρή πιθανότητα. Τι θα πει αυτό. Αυτό θα πει ότι αν εγώ υπολογίσω την ενέργεια για να πάω από εδώ εδώ και πω ότι αυτή η ενέργεια από την S0 στην S1 είναι εδώ και υπολογίσω την ενέργεια για να πάω από εδώ εκεί και θα πω αυτή είναι η ενέργεια για να πάω από την βασική κατάσταση στη τριπλή 1 εδώ θα καταγράψω μια μεγάλη ένταση και εδώ θα καταγράψω μια μικρή ένταση ενδεχομένως και καθόλου. Αυτή η έγκραση συμβαίνει αλλά με πάρα πολύ μικρή πιθανότητα. Εντάξει. Και έτσι κοιτώντας ένα φάσμα ορατού ή περιόδους μπορώ να εντοπίσω κάποιες τέτοιες διαγκέρσεις που είναι οπωσδήποτε απαγορευμένες. Εντάξει. Οπωσδήποτε λοιπόν απαγορεύεται η μεταβολή του spin. Οπωσδήποτε επίσης δεν είναι εύκολη η μετακίνηση ηλεκτρονιού ανάμεσα σε σύγμα και πητροφιακά. Κοίτα ποιο είναι αυτό τώρα. Θα το ζωγραφίσω πάλι για να το θυμηθούμε κάπως. Αν έχω ένα άτομο εδώ και ένα άτομο εδώ με κάποιο είδος τροφιακά, και εδώ αυτό και αυτό αλληλεπιδρούν και μου δίνουν σύγμα και σύγμα αντιδρασμικό, ενώ αυτά μου δίνουν π και π αντιδρασμικό, προφανώς η ενέργεια του π είναι εδώ και ενώ για το π αντιδρασμικό είναι εκεί. Αν, λοιπόν, εδώ είχα να βάλω τέσσερα ηλεκτρόνια, ηλεκτρόνια θα έρχονταν πως έτσι. Όλα στα διδρασμικά τροφιακά. Τι διαγέρησης μπορούν να γίνουν εδώ. Από εδώ εκεί. Μαι θα τη δω. Είναι από σύγμα σε ποιο ενδιδρασμικό τροφιακό. Από εδώ εδώ. Ναι είναι από σύγμα σε σύγμα ενδιδρασμικό. Αυτή θα τη δω. Από εδώ εδώ. Ναι είναι από πίσω σε ποιο ενδιδρασμικό. Θα τη δω. Από εδώ εδώ. Καταλαβαίνετε. Συνεπώς αυτό εδώ πέρα το διάγραμμα μου λέει ότι έχω πιθανές τέσσερις διαγέρησης. Εκείνες που θα παρατηρήσω είναι ανάμεσα σε π και ανάμεσα σε σύγμα τροφιακά μόνο. Οι άλλες όχι. Εντάξει. Υπάρχουν, λοιπόν, κανόνες επιλογής. Εδώ σας λέω, έτσι, τον απλό κανόνα επιλογής που χρησιμοποιείται στην φασματοσκοπία υπεριόδους και ερωτού, γιατί είναι αυτή που κυρίως θα χρησιμοποιήσουμε. Εντάξει. Λοιπόν, επίσης, έτσι, προφανώς δεν μπορεί να παρατριθεί αυτή η π-π διάγραση. Εντάξει. Από εδώ εδώ το ηλεκτρονιοπήγελ άλλαξε το σπίν του. Δεν θα τη δω αυτήν τη διάγραση. Το καταλαβαίνουμε. Σε πως μπορώ να κάνω μια ζωγραφιά, μπορώ να κάνω μια εκτίμηση πόσες είναι οι πιθανές μεταβολές που μπορώ να έχω, δεν θα δω όλες αυτές τις επιμέρους μεταβολές. Εντάξει. Και θα πρέπει να θυμηθώ τους κανόνες επιλογής. Ξαναφημίζω, για κάθε φασματοσκοπία υπάρχουν συγκεκριμένοι κανόνες επιλογής. Εδώ εμείς μιλάμε για μερικά γενικά πράγματα. Όταν θα μιλήσετε για επιμέρους φασματοσκοπικές διαδικασίες, θα μιλήσετε και για τους συγκεκριμένους κανόνες επιλογής. Εντάξει. Τώρα, η δεύτερη φασματοσκοπία που χρησιμοποιείται ευρύτατα, όπως είπαμε και προηγουμένως, για να χαρακτήσω μια ένωση, είναι η φασματοσκοπία υπερήθρο. Στη φασματοσκοπία υπερήθρο έχω ενέργειες τέτοιες που προκλούν ταλαντώσεις των δεσμών. Φανταστείτε, λοιπόν, έναν δεσμό σαν ένα ελαιτήριο. Το ένα άτομο είναι εδώ και το άλλο είναι εδώ. Όπως είπαμε και άλλη φορά, σε κάθε θερμοκρασία εκτός από το απόλυτο μηδέν, κάθε σύστημα για το οποίο μιλάω ταλαντώνεται γύρω από μια θέση ασυρροπίας. Αν αυτό το πράγμα, που σας το δείχνω χοντρικά και γενικά, σημαίνει σε μια χαμηή θερμοκρασία, σε μια πιο μεγάλη σημαίνει αυτό. Και σε μια πιο μεγάλη σημαίνει αυτό. Κι υπάρχει κάποια θερμοκρασία στην οποία μπορώ και να πετύχω να σπάσω το δεσμό. Και όλος έχει συμπανδευστεί αυτό το πράγμα. Σε πολλές περιπτώσεις, ακκυνοβολώντας ισχυρά με μεγάλη ενέργεια, καταρθώ να σπάσω στο τέλος ένα δεσμό. Για ξαναδείτε το αυτό εδώ. Για να περιγράψω μια ιδιαίτικη κατάσταση, πρέπει να ξέρω τι μάζει αυτού του πράγματος, τι μάζει αυτού του πράγματος, επίσης την ισχύη του ελατηρίου που τα συνδέει και να προσπαθήσω να περιγράψω τις δύο κινήσεις και να τις συμμαζέψω κάπως μέσα στο μυαλό μου. Είναι πολύ πιο πρακτικό, αντί να κάνω αυτό μέσα στο μυαλό μου, να έχω κινήσει δύο σωμάτων ταυτόχρονα, να θεωρήσω το ένα εγκαφωμένο. Και το άλλο το ταλαντό είναι ταλαντό, αλλά βεβαίως το καταλαβαίνετε αμέσως πρέπει να έχει μεγαλή τουλεύρος ταλάντοσης, έτσι. Αν αυτά τα δύο πράγματα ερχόταν και τα δύο μαζί, έτσι πιο κοντινή απόσταση είναι αυτή. Αν ερχόταν και τα δύο μακριά από το άλλο, πιο μεγάλη απόσταση είναι αυτή. Αν λοιπόν αυτό το θεωρώ καρφωμένο, αυτό δεν μπορώ να θεωρώ ότι κάνει αυτή την ταλάντοση, όπως πρέπει να θεωρώ ότι κάνει αυτό το πράγμα. Όμως είναι πιο εύκολο να λύσω το πρόβλημά μου έτσι. Και ένας από αυτούς που είχε λύσει τέτοιου είδους πρόβλημα αρκετά παλιά, σύγχρονος του Νιούτον, δηλαδή εκεί στα μέσα του 17ου αιώνα, ήταν ο Χουκ. Αν τον έχετε ακουστά, ήταν ο Ρόμπερτ Χουκ. Όχι εκείνος με τον Γάντζο, αλλά κάποιος άλλος. Ο Ρόμπερτ Χουκ λοιπόν έπαιζε με ελατήρια. Και επειδή αυτή την ισοδυναμία με ελατήρια, όπου σας εξήγησαμε όλες τώρα, την χρησιμοποιούμε σε αυτή τη φασοδοσκοπία, χρησιμοποιούμε και το νόμο του Χουκ. Μας είπε λοιπόν ο Χουκ, η ιδιοσυχνότητα στην οποία ταλαντώνεται ένα τέτοιο λατήριο, δίνεται μια τέτοια σχέση. F είναι η σταθερά ισχύουσα του λατήριου, πόσο χοντρό, πόσο γερό, πόσο αθλητικό είναι. Για μας σημαίνει πόσο ισχυρός είναι ο δεσμός. Και αυτό το Μ είναι η ανοιγμένη μάζα του συστήματος. Δηλαδή, αντί να έχω μάζα α και μάζα β των δύο σωμάτων που ταλαντώνονται, θεωρώ μία ισοδύναμη μάζα, η οποία εκτελεί μια αντίστοιχη ταλάντωση, μόνο που χρειάζεται κάτι ιδιαίτερο. Αυτή η μάζα υπολογίζεται ως εξής. Το αντίστροφό της είναι το άθλισμα των αντιστρόφων των μάζων των δύο πημένων συστήματων. Αν κάνετε κάποιες πράξεις με κάποια συστήματα και θεωρώντας, ας πούμε, ότι αυτό είναι ιδρογόνο και αυτό εδώ είναι άνθρακας, μπορείτε να δείτε πόσο μπορεί να κοιμένεται τούτο εδώ, αν αντί για ιδρογόνο βάλω χρόριο, βάλω άλλον άνθρακα. Θα δείτε ότι αυτή η δική μας ισχυριαστικά μικρή. Για μας, λοιπόν, ο νόμος του hook ισχύει απολύτως, αρκεί αυτό που το έχει να παρουσιάσει την σταθερά ισχύωση του δεσμού και όσο πιο ισχυρός είναι ο δεσμός, όσο πιο μεγαλύτερη είναι η τάξη του, τόσο ισχυρότερο, τόσο πιο γερό είναι το λατήριο, τόσο πιο πολύ αντιστέκεται ο δεσμός στην ταλαντωσή του. Θα συνεχίσουμε, όμως, για την επόμενη φορά. |
