Tema 1. Fundamentos - 20250103_125732.pdf

Negra ES SUMA DE 1 Y 2 Onda resultante como suma de las 2 componentes Con las ec de Fourier, puedo pasar de dominio de tiempo a dominio de frecuencia Se pueden dar 2 casos...

Negra ES SUMA DE 1 Y 2 Onda resultante como suma de las 2 componentes Con las ec de Fourier, puedo pasar de dominio de tiempo a dominio de frecuencia Se pueden dar 2 casos Ondas en fase Diferencia de fases de ese angulo, se anula  Periodo de los BATIDOS Señales con amplitudes parecidas y frecuencias diferentes Producen una onda donde las amplitudes estan como moduladas, este comportamiento hace que tena una zona que se llama BATIDO =BEAT  Tamaño de la apertura mayor que ña de la long de onda Apertura peq Apertura del orden de la long de onda ion Dif raccc No entrar en estas ecucaiones Estas interferencias ocurren cuando existen Ejemplo, los laseres Velocidad en el medio  Hay un angulo a partir del cual la reflexion se hace t… Dispersion relacionado con el color del cielo, ya que Misma freq, cambia freq las particulas del cielo elmazul preferentemente a cualquier ltra long de onda, en elmatardecer que vemos directamente elmsol, se ve rojo, porque el sol disfersa la luz azul, y el color que menos se dispersa es elmrojo Sale luz polarizada pero con intensidad a la mitad Cte boltzman Al aumentar la T, disminuye el maximo de radiacion del cuepo negro El sol sabemos que es como un gran cuarpo negro, con gran temperatura  El primero que propuso que existian particulas de luz Al superar una frec, la superficie matalica suelta electrones Energia minima para que ocurra efecto fotoelectrocio y enegia del electron Fototubo. EFECTO FOTOELECTRICO  Aplicaciones Diferencias entre electron, boson, fermiom Al no tener masa y si momento, lo haceqje sea una particula diferente Los bosones se agrupan Un laser es un combinado de bose Nucleo aporta masa, por lo que movimientos nucleares son rotacion y vibracion. Elmmov de los nucleos condicionan los niveles El movimiento de electrones, producen estados electronicos  Dipolo en campo electrico se orienta Es como una molecula sin carga ni momento, pero si distribucion de cargas  Frecuencia del foton La molecula se excita, resonante , es porque Es la base de la Fenomenos resonantes canbia su energia su energia es igual construccion de laseres que lamdiferencia de y ampliacion de lamluz E entre los niveles Sabemos que puede ocurrir si estamos en estas circunstancias El foton emitido es igual al incidente, mismo estado... Poca energia  Molecula en estado excitado se relaja a estado fundamental Molecula absorbe foton con una Acaba con el tiempo primera etapa resonante Se alarga en el tiempo Cambio de estado electronico del fundamental  El primer paso es la absorcion de un foton a ninguna parte, este no es resonante con la molecula y la lleva a un estado virtual Almestar en estado no estacionario, la molecula suelta el foton al instante Se ilumina muestra con kuz UV o X y la molecula suelta electrones, proceso similar a fotoelectronico  Tiene Oscilan Constituida por Posee Pueden interaccionar con la radiacion Ejemplo, un dipolo en un campo, se orienta Molecula con momento dipolar, si va girando tenemos dipolo oscilante Primera condicion para que una molecula tenga espectro de rotacion en absorcion  Se mantiene constante En este caso aparecen momentos dipolares oscilantes que va cambiando de sitio Se produce resonancia cuando se acopla a la radiacion, intercambiando energía  Gracias a esto la atmosfera no absorbe demasiada radiacion, ya que contiene N2, H2... que sonndiatomicas homonucleares. Si las moleculas absorbieran energia, aumentaria su temperatura A altas temperatura, gran distribución Funcion de onda Probabilidad Las funciones de onda se mezclan, Estas transiciones apareciendo funciones intermedias producen cambios en la polaridad de las moleculas 2 estados estacionarios m y n, certeca total de que la molecula inicialmente esta en un estado n La molecula ha cambiado de estado Esta perturbacion depende del tiempo, es condicion necesaria para usar la teoria de perturbaciones, que la perturb sea pequeña  Superposicion de ambas, es decir, combinacion lineal Se ve como la funcion de onda va oscilando en el tiempo hasta llegar al nuevo estado  Si tenemos la certeza de que a t 0 la molecula esta en el estado n Da la probabilidad de encontrar la molecula en el estado m, es decir, la probabilidad de transicion Hay que encontrar los coeficientes y cuanto valen Frecuencia transicion El campo electrico y el dipolo hace que su itneraccion sea su producto escalar Sin campo, no transicion Si Para que se produzca la transicion  Representada Condicion de resonancia, cuando ambas frecuencias son iguales Cuando tenemos resonancia La fuente coherente, todos fotones misma frecuencias. No coherente, cada foton una frec y fase.... Independiente del tiempo Negativo porque la poblacion siempre decrece Son iguales Si consideramos ambos, hay un problema, llegaria un momento en el que se igualarian las poblaciones de los estados. Si estoy en equilibrio, velocidades iguales. Si esta en eq, la distribucion viene dada por la ley de boltman Es independiente de que exista radiacion Ocurren las 3 cosas Freq resonancia Coef einstein emision espon  Fuando hay dos niveles Diferenciamde freq poblados, las entre radiacion y poblaciones oscilan con resonancia del sistema el tiempo  Cuando una es maxima, la otra es minima, y viceversa Cuando hay perturbacion en el sistema Si cesamos el pulso cuando la poblacion es maxima, el sistema emite radiacion volviendo al equilibrio Estos experimentos se usan para transferir poblacion de un nivel a otro Proporcional a la Siendo un numero, lamintegral tiene que ser totalmente simetrica  Rotor rigido, semirigido... Se basan en el modelo del oscilador armonico, primera aproximac Dificiles de manejar  Cuando se distingue el numero cuantido de rotacion Tambien se pueden distiguir J  No se consideran energias nucleares ni traslacion Terminos Y separabilidad de rotac y vibracion, Ambas cosas son aproximaciones, a veces no se cumplen Moleculas pequeñas se extienden hasta IR, moleculas grandes en bajo micro Transiciones electronicas Resonan spin electronico Misma poblacion en ambos niveles, situacion indeseable en espectroscopia, no hay transicion que observar. Rendimiento neto en cuanto a emision de energia Situacion ideal en absorcion. Para tener esto se usan chorros supersonicos Necesito esta situacion Poblacion invertida, fuera de equilibrio, para un laser favorece la emision inducida  No interviene la radiacion Requieren la presencia de radiacion Potencia absorbida y emitida Potencia neta absorbida por el sistema Depende de la diferencia de poblacion entre estados Por diferencia entre estados 0  Mecanismo que provoque esa inversion Para poder tener esto Ocurre en chorros supersonicos, como en la explosion de una estrella Disminiye Nada potenciq Se multipkicq radiqcion  Ley basica de la absorcion Transiciones reguladas por valores de los Directamente Celda con la muestra metida Decrece la intensidad 2 magnitudes para medir Esto son cantidades empiricas  De moleculas en estados excitados Por mivimiento moleculas en todas direcciones y a diferentes velocida Interacciones intermolceulares emborronan las estructuras Hay cierta En reposo, todo igual Aqui al contrario En movimiento, ondulacion del campo de comprime, log de onda mayor Las moleculas no estan en reposo, se mueven en todas las direcciones del espacio Reposo Ven el maximo antes de tiempo Al alejarse, menor frecuencia. Estas moleculas ven el maximo el el pico derecho maximo  Se baja al bajar la T Parq moleculas ligeras, ensan dopper grande No depende de la transición Al estrecharse la linea aumenta la intensidad Se ve bien En espectroscopia de barrido  EvitR ensancha por presion Mejoran la relacion señal ruido Al abrir la tober, el gas sale, aumenta el flujo d gas hasta un limite, la velocidad del sonido. Ahi se mantiene constante La mayoria del gas es monoatomico Se agotan O de ahi, luego estanca ya no hay miento colisiones Se tiene una funcion de distribucion de Convierten la velocidades de entalpia boltzman, delmsistema en un correspondiente movimiento a la T direccional La anchura de esta Velocidad de flujo, depende de la posicion donde la distribucion es una midamos, pero se obtiene una distribucion de velocidades medida de la muy estrecha, es decir, van aproximadamente a la misma temperatura velocidad y no hay colisiones, por lo que se evita el ensanchamiento por presion, por eso las lineas seran muy estrechas, alta resolucion  Se usa en espectrosp. De rotacion Moleculas en reposo solo absorben una vez, se observa una linea convencional con la anchura doppler, pero en el centro hay un DIP por las moleculas en reposo En esta tecnica se procura que todoas las moleculas posibles que esten en el estado inferior pasen al estado superior Primeros experimentos Placa fotografica o el simple ojo  En cualquier experimento se necesita: Longitud de onda seleccionada Sistema acoplado y sistema de amplificacion de señal. Si el sistema es moderno, tendremos convertidor analogico-digital Fuente monocromatica (microondas, rmn) o no monocromaticas (ir, uv-vis). Las no monocromaticas necesitan como poco monocromador o interferometro Celda debe tener ventanas transparanetes a la radiacion usada Muchas utilidades Backyard wave oscilator (de onda regresiva), Interesa que la potencia sea estable.... estan en desuso V-uv  La mayoria basados en la Suelen tener rendija de entrada y de salida Solo en IR se puede hacer al aire, en el resto, incluso en IR, meter la muestra en el recipiente En desuso Para IR En gas, el numero de moleculas por unidad de volumen es muy pequeño, para ellos hay que aumentar el camino optico (ec lamber beer). O se pueden etener celdqs multipaso, tienen espejos. Con ellas se tienen caminos opticos de 20-30m. Importante que los espejos esten limpios  En microondas suelen ser diodos... Mas sofisticado, mas sensible, se usa para detectar poca luz Para tener buena resolucion, se tiene que minimizar el ancho de linea  Limite de deteccion relacionado con el ruido Es inevitable, aparece en todos los equipos siempre que haya cualquier elemento que se comporte como Es un ruido resistencia blanco, es decir, independiente de la frecuencia Ruido de disparo, aparece en todos los dispositivos donde la carga tiene que superar una barrera, las cargqs tienen cierta posibilidad de pasar esa barerra, Ruido rosa. Solo aparece al operar por debajo de 100 Hz tambien es ruido …  Por causas ajenas a nosotros Red eléctrica A altas T, funcionan mal Técnicas mejora señal ruido Acumulación de espectros Aplicar expresiones y fórmulas de suavizado