LASER greining efna og efnahvarfa* Ágúst Kvaran; eðlisefnafræði, H.Í. 1.Inngangur: Um ljós- og LASER greiningu efna 2.Sameindir “skoðaðar” með yfirmagni af ljósi: Rannsóknir á Íslandi 3.Árekstrar sameinda í efnahvörfum “skoðaðir”; Nóbelsverðlaun 1999 titilsíða * Sjá:

Eiginleikar efna ráðast af innri gerð efnisins, sameindunum. Grunnrannssóknir í efnafræði beinast að eiginleikum sameinda Sameindir of smáar til að vera sýnilegar í bestu smásjám; Sbr. Súrefnissameindin: 0, mm Nota aðrar / óbeinar aðferðir til að “skoða” sameindir, sbr: Mismunandi litir Mismunandi sameindir 2, litir

Ljós ? Hvítt ljós Gulur Rauður Grænn Blár

Gler- strendingur Bylgju- lengd

Litur efnis felur í sér upplýsingar um sameindirnar m.t.t.: -Atómsamsetningar -Lögunar -Stærðar : 3, gleypni Ljós fellur á hlut Gult,rautt,grænt,blátt Ljós endurkastast Frá hlut; rautt Sameindir gleypa Hluta ljóssins: Gult, grænt, blátt Nota gleypnieiginleika sameinda:

Sýni/sameindir Mæli minnkun í ljósmagni 4 ljóseindum fækkar Sameind gleypir orku einnar bylgju/ljóseindar:

Nánar: ljósorka Ljósbylgja/ljóseind

Nánar: ljósorka Ljósbylgja/ljóseind Sameind verður orkurík, t.d.: -aukin hreyfiorka -rafeindir ( ) flytjast fjær atómkjörnum - -

LASER geisli: Sýni/sameindir 6 LASERLASER- geisli Einlitt ljós (ein bylgjulengd) Mikið magn jafnorkuríkra ljóseinda Oft á formi örstuttra blossa -

Ein sameind getur gleypt fleiri en eina ljóseind samtímis: Dæmi: 7;1 vs 3 hv - Vaxandi Orka: Gleypni einnar ljóseindar: Gleypni þriggja ljóseinda: Orka hverrar ljóseindar minnkar með fjölda gleyptra ljóseinda fyrir sömu heildarorku

- T.d.: Orkuríkrar útfjólublárar geislunar þörf 8 Orka Sýnilegt ljós nægir: Auðveldara, tæknilega

9,orkuform Einnig: Mögulegum orkuformum sameinda og atóma fjölgar með fjölda gleyptra ljóseinda, Dæmi: Mismunandi brautir rafeinda umhverfis atómkjarna: 1x 3x Mikilvægt í “ljósefnafræði”

Rannsóknir á Íslandi: Mælingar á tveggja og þriggja ljóseinda gleypni sameinda: 10,mælingar Tækjauppsetning Pellin Broca prisma Gas- LASER Lit- LASER

I. Mælingar: a) “Einföld aðferð” / gassýni: + - LASER beam 9

Gas- blöndun spýttari Jónþrýstir Raflinsur Pumpa linsa LASER- geisli Pumpa TOF- Rör jónir b) Jónun og massagreiningar: tölva

út Spennu- deilir HV - 2Kv HX spýttari Turbo Pumpa TOF rör safnlinsa MCP skynjari sveiflusjá tölva Gas Laser Inn út Lit- Laser SHG Tíma- seinkun  S Lit-laser stjórntæki Pellin Broca prisma SHG stjórnbox Inn

LASER- tæki jónunarklefar TOF rör

C2H2C2H2 Stórar Lífrænar sameindir : Líf(?) Himin- geimurinn ???

út Spennu- deilir HV - 2Kv C2H2C2H2 spýttari Turbo Pumpa TOF rör safnlinsa MCP skynjari sveiflusjá tölva Gas Laser Inn út Lit- Laser SHG Tíma- seinkun  S Lit-laser stjórntæki Pellin Broca prisma SHG stjórnbox Inn

H+H+ CH + CH 2 + C+C+ C2+C2+ C2H+C2H+ C2H2+C2H2+ Magn jóna Jón- styrkur LASER geislun C 2 H 2 Massi jóna Flugtími jóna

Orka HCCH: HCCH*:

Orka C2C2 H2H2 HCCH*: C2C2 + +

Orka HCCH*:

Orka HCCH*: CH 2 C

H+H+ CH + CH 2 + C+C+ C2+C2+ C2H+C2H+ C2H2+C2H2+ Magn jóna Jón- styrkur LASER geislun C 2 H 2 Flugtími jóna Massi jóna

C2H2C2H2 Stórar Lífrænar sameindir : Líf(?) Himin- geimurinn ???

C2H2C2H2 Stórar Lífrænar sameindir : Líf(?) Himin- geimurinn ??? C2C2 C CH 2

Gasþensla Kæling

Spennu- deilir HV - 2Kv HF spýttari Turbo Pumpa TOF rör safnlinsa MCP skynjari sveiflusjá tölva Gas Laser Inn út Lit- Laser SHG Tíma- seinkun  S Lit-laser stjórntæki Pellin Broca prisma SHG stjórnbox Inn... HF HF Samloðun Sameinda vegna kulda

(HF) n sameindaþyrpingar: (HF) 2 (HF) 3 (HF) 4

11,2-3-hv gl. Tveggja og þriggja ljóseinda gleypni sameindarinnar HBr: Gleypni sem fall af lit ljóss / orku ljóseinda:

12,róftúlkun Breytingar í orkuformum samfara þriggja ljóseinda gleypni(J): J (J:Q) J-1;PJ + 1;RJ-3;N (J-2;O)(J+2;S) J + 3;T Fjögur ólík orkuástönd (N,P,R,T) geta myndast per eitt upphafsástand

Þyrpingar af toppum svara til ákveðinna ástanda: N,O,P, ,merking rófa

Úrvinnsla mæligagna skv. Líkanreikningum: Skv. líkani fyrir áhrif ljóseinda á orku sameinda (skammtafræði) Áætla hvaða ljósorka gleypist Áætla magn gleypingar Líkt eftir mældu litrófi, sbr.: 14,hermun

Líkaninu er breytt uns samsvörun fæst milli útreiknaðs og mælds litrófs Þá er unnt að ráða í eiginleika sameindanna og orku þeirra út frá forsendum líkansins Upplýsingar fást um sameindirnar og orkueiginleika þeirra: 15,lokagl. - * Sjá: