Electromagnetic Spectrum – Properties - Instrumental Methods of Analysis B. Pharma 7th Semester

విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం - లక్షణాలు

సెషన్ లక్ష్యాలు

ఈ సెషన్ ముగిసే సమయానికి, విద్యార్థులు వీటిని చేయగలరు:

Ø  విద్యుదయస్కాంత తరంగాల లక్షణాలను వివరించండి

Ø  వివిధ స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ పద్ధతులతో ఎలక్ట్రో మాగ్నెటిక్ స్పెక్ట్రం యొక్క విభిన్న భాగాలను పరస్పరం అనుసంధానించండి

EM వేవ్స్ యొక్క లక్షణాలు

•       అన్ని పదార్ధాలు ఎల్లప్పుడూ కదిలే చార్జ్డ్ కణాలను కలిగి ఉంటాయి; అందువల్ల, అన్ని వస్తువులు EM తరంగాలను విడుదల చేస్తాయి.

•       పదార్థం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ తరంగదైర్ఘ్యాలు తక్కువగా ఉంటాయి.

•       EM తరంగాలు రేడియంట్ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి. 

EM తరంగాల వేగం ఎంత?

•       అన్ని EM తరంగాలు అంతరిక్షంలో 300,000 కిమీ/సెకను ప్రయాణిస్తాయి. (కాంతి-ప్రకృతి పరిమితి వేగం!)

•       EM తరంగాలు సాధారణంగా ఘనపదార్థాలలో నెమ్మదిగా మరియు వాయువులలో వేగంగా ప్రయాణిస్తాయి.

మెటీరియల్	వేగం (కిమీ/సె)
వాక్యూమ్	300,000
గాలి	<300,000
నీటి	226,000
గాజు	200,000
డైమండ్	124,000

EM వేవ్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం & ఫ్రీక్వెన్సీ ఎంత?

•       తరంగదైర్ఘ్యం = శిఖరం నుండి శిఖరానికి దూరం.

•       ఫ్రీక్వెన్సీ= 1 సెకనులో ఇచ్చిన పాయింట్‌ను దాటే తరంగదైర్ఘ్యాల సంఖ్య.

•       ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగేకొద్దీ, తరంగదైర్ఘ్యం అవుతుంది….

•       తరంగదైర్ఘ్యం ( λ )= వరుస శిఖరాలు లేదా పతనాల మధ్య దూరం.

     యూనిట్లు: మీటర్లు (మీ)

•       ఫ్రీక్వెన్సీ ( ѵ ) = 1 సెలో ఇచ్చిన పాయింట్‌ను దాటిన తరంగదైర్ఘ్యాల సంఖ్య. ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క SI యూనిట్ హెర్ట్జ్ (Hz)/ సెకనుకు చక్రాలు (cps)

•       ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగేకొద్దీ, తరంగదైర్ఘ్యం చిన్నదిగా మారుతుంది.

•       తరంగ సంఖ్య (ṽ) అనేది యూనిట్ దూరానికి తరంగాల సంఖ్య 

•       m ^-1                                             v=C/λ=CV

తరంగం ఒక కణం కాగలదా?

•       1887లో, హెన్రిచ్ హెర్ట్జ్ ఒక లోహంపై కాంతిని ప్రకాశింపజేయడం వల్ల ఎలక్ట్రాన్‌లు వెలువడతాయని కనుగొన్నాడు.

•       ఎలక్ట్రాన్లు ఎజెక్ట్ చేయబడతాయా లేదా అనేది కాంతి యొక్క వ్యాప్తిపై కాకుండా ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది ! శక్తి వ్యాప్తిపై ఆధారపడి ఉంటుందని గుర్తుంచుకోండి.  

•       సంవత్సరాల తరువాత, ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్ హెర్ట్జ్ యొక్క ఆవిష్కరణను వివరించాడు: EM తరంగాలు ఫోటాన్  అని పిలువబడే ఒక కణం వలె ప్రవర్తించగలవు, దీని శక్తి తరంగాల ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

•       రెండు చీలికల వద్ద కాల్చిన ఎలక్ట్రాన్లు వాస్తవానికి తరంగాలచే తయారు చేయబడిన నమూనాల మాదిరిగానే జోక్యం నమూనాను ఏర్పరుస్తాయి

యంగ్ యొక్క ప్రయోగం ఏమి చూపించింది?

విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు

అవి ఎలా ఏర్పడతాయి

ఎలెక్ట్రిక్ చార్జీలను కంపించడం ద్వారా తయారు చేయబడిన తరంగాలు, అవి ఖాళీగా ఉన్న ప్రదేశంలో ప్రయాణించగలవు

ఒక రకమైన అల

ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలతో అడ్డంగా ఉంటుంది

కొన్నిసార్లు అలా ప్రవర్తిస్తారు

తరంగాలు లేదా కణాలు (ఫోటాన్లు)

EMR మరియు స్పెక్ట్రోస్కోపీ

సాంకేతికత	విద్యుదయస్కాంత వికిరణం రకం	గమనించిన పదార్థం రకం	పరస్పర చర్య రకం
అతినీలలోహిత-కనిపించే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (UV-Vis స్పెక్ట్రోస్కోపీ)	అతినీలలోహిత మరియు కనిపించే రేడియేషన్	ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్తేజితాలు	శోషణం
ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (IR స్పెక్ట్రోస్కోపీ)	ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్	పరమాణు భ్రమణాలు, పరమాణు కంపనాలు, పరమాణువుల మధ్య బంధాలు	శోషణ (లేదా ప్రసారం)
ఫ్లోరోసెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ	అతినీలలోహిత మరియు కనిపించే రేడియేషన్	ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్తేజితాలు	ఉద్గారము
న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (NMR స్పెక్ట్రోస్కోపీ)	దూరవాణి తరంగాలు	న్యూక్లియస్	ప్రతిధ్వని లేదా సమన్వయం
ఫ్లేమ్ ఎమిషన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (జ్వాల ఫోటోమెట్రీ)	అతినీలలోహిత మరియు కనిపించే రేడియేషన్	పరమాణువులు	ఉద్గారము
ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ క్రిస్టల్లోగ్రఫీ	X- కిరణాలు	ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతలు	డిఫ్రాక్షన్ లేదా స్కాటరింగ్
అటామిక్ శోషణ మరియు ఉద్గార స్పెక్ట్రోస్కోపీ	అతినీలలోహిత మరియు కనిపించే రేడియేషన్	పరమాణువులు	శోషణ లేదా ఉద్గారం
ESR స్పెక్ట్రోస్కోపీ	మైక్రోవేవ్	ఫ్రీ రాడికల్స్	శోషణం

స్పెక్ట్రోస్కోపీలో ఉపయోగించే కొన్ని పదాలు

•       స్పెక్ట్రోస్కోపీ

•       స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రీ

•       స్పెక్ట్రోమీటర్: ఎంట్రన్స్ స్లిట్, డిస్పర్సింగ్ డివైజ్ మరియు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎగ్జిట్ స్లిట్‌లతో కూడిన పరికరం, దీనితో స్పెక్ట్రల్ పరిధిలో ఎంచుకున్న తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద లేదా శ్రేణిలో స్కాన్ చేయడం ద్వారా కొలతలు చేయబడతాయి. కనుగొనబడిన పరిమాణం రేడియంట్ పవర్ యొక్క విధి

•       ఫోటోమీటర్ అనేది ఫోటోమెట్రీలో ఉపయోగించే పరికరం, సాధారణంగా ఒక నిర్దిష్ట కాంతి మూలం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రకాశాన్ని ప్రామాణిక మూలం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన దానితో పోల్చి చూస్తుంది. 

•       స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్: స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ అనేది రెండు పరికరాల కలయిక, అవి ఏదైనా ఎంచుకున్న రంగు (తరంగదైర్ఘ్యం) యొక్క కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడానికి స్పెక్ట్రోమీటర్ మరియు కాంతి తీవ్రతను కొలిచే ఫోటోమీటర్ .

సారాంశం

•       తరంగదైర్ఘ్యం = శిఖరం నుండి శిఖరానికి దూరం.

•       ఫ్రీక్వెన్సీ= 1 సెకనులో ఇచ్చిన పాయింట్‌ను దాటే తరంగదైర్ఘ్యాల సంఖ్య.

•       తరంగ సంఖ్య (ṽ) అనేది యూనిట్ దూరానికి తరంగాల సంఖ్య 

•       m ^-1                                            

•      v=C/λ=CV

 PDF గమనికల కోసం డౌన్‌లోడ్ బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి