PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Исследование и идентификация неизвестного вещества
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Исследование и идентификация неизвестного вещества


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Исследование и идентификация неизвестного вещества


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Исследование и идентификация неизвестного вещества Выполнили: студентки группы Т
Описание слайда:

Исследование и идентификация неизвестного вещества Выполнили: студентки группы ТП2-11 Данилец Л.А. и группы КМ3-11 Дубовая Т.В.Руководитель: Литвиненко И.В.

№ слайда 2 Цель работы Получение, обработка и анализ экспериментального спектра неизвестной
Описание слайда:

Цель работы Получение, обработка и анализ экспериментального спектра неизвестной кристаллической структуры и дальнейшая ее идентификация. В ходе выполнения лабораторной работы, также необходимо научится калибровать и настраивать современный КРС спектрометр LabRam HR800.

№ слайда 3 Краткие теоретические сведения: Явление комбинационного рассеяния света независи
Описание слайда:

Краткие теоретические сведения: Явление комбинационного рассеяния света независимо открыли в 1928 году индийский физик, Нобелевский Лауреат сэр Чандрасехара Венката Раман и советские физики Леонид Исаакович Мандельштам и Григорий Самуилович Ландсберг.

№ слайда 4 Классическое описание: Рассмотрим молекулу H2. Свет, падающий на такую молекулу
Описание слайда:

Классическое описание: Рассмотрим молекулу H2. Свет, падающий на такую молекулу и описываемый выражением для электрического поля , будет «раскачивать» электронную оболочку в такт своей частоте ω и наводить в молекуле момент (где α0 – постоянная), который определит свет, рассеянный во все стороны с частотой возбуждающего света.

№ слайда 5 В реальном случаи атомы, составляющие молекулу, будут «дрожать» под действием те
Описание слайда:

В реальном случаи атомы, составляющие молекулу, будут «дрожать» под действием теплового движения, и для индуцированного момента нужно написать выражение: (1) где q – обобщенная координата, α(q) – поляризуемость в функции координаты.

№ слайда 6 Интенсивность и спектральный состав рассеянного света будет определяться наведен
Описание слайда:

Интенсивность и спектральный состав рассеянного света будет определяться наведенным моментом, поэтому в рассеянном свете должны присутствовать линии частоты, а кроме того еще две линии частоты - стоксовая, или «красный» сателлит, и частоты - антистоксов или «фиолетовый» сателлит .(См. рисунок 1)

№ слайда 7 (Рисунок 1 ) Классическая картина явления:
Описание слайда:

(Рисунок 1 ) Классическая картина явления:

№ слайда 8 Квантовое описание: С квантовой точки зрения при акте комбинационного рассеяния
Описание слайда:

Квантовое описание: С квантовой точки зрения при акте комбинационного рассеяния происходит одновременно два процесса: возбуждение молекулы с поглощением падающего фотона и одновременное излучение фотона. Если молекула, излучая фотон, переходит в некоторое состояние, энергия которого выше, чем энергия основного состояния, то происходит комбинационное рассеяние стоксового типа. Если молекула в результате испускания фотона переходит в состояние ниже исходного, то происходит рассеяние антистоксового типа (Рис. 2)

№ слайда 9 Рис. 2. Квантовая картина комбинационного рассеяния света.
Описание слайда:

Рис. 2. Квантовая картина комбинационного рассеяния света.

№ слайда 10 Стоксовое рассеяние, при котором поглощается лазерный фотон и вместе со стоксовы
Описание слайда:

Стоксовое рассеяние, при котором поглощается лазерный фотон и вместе со стоксовым фотоном на частоте Wc=Wл-W{ возникает квант колебаний молекулы ( Рис. 3)

№ слайда 11 Антистоксовое рассеяние, при котором поглощаются лазерный фотон и колебательный
Описание слайда:

Антистоксовое рассеяние, при котором поглощаются лазерный фотон и колебательный квант, а испускается фотон на частоте Wас=Wл+W{ (Рис. 4).

№ слайда 12 Описание экспериментальной установки: Рис. 5 Общая схема установки на базе спект
Описание слайда:

Описание экспериментальной установки: Рис. 5 Общая схема установки на базе спектрометра

№ слайда 13 Эксперимент проводится на установке LabRam Hr800 фирмы Horiba Jobin Yvon с компл
Описание слайда:

Эксперимент проводится на установке LabRam Hr800 фирмы Horiba Jobin Yvon с комплектующим программным обеспечением LabSpec.Используемый прибор LAbRam HR800 относится к дисперсионным лазерным КРС спектрометрам. Оптическая схема спектрометра построена на базе одинарного монохроматора. Принцип работы основан на дисперсии света (разложении света). Рис. 6 Внешний вид спектрометра КРС LabRam HR800

№ слайда 14 Лазерный луч, проходя через систему линз и зеркал, фокусируется через объектив м
Описание слайда:

Лазерный луч, проходя через систему линз и зеркал, фокусируется через объектив микроскопа на образце. Рассеянный, после взаимодействия с образцом, луч по оптической системе проходит через режекторный фильтр(«notch filter») и конфокальное отверстие(«Confocal hole»). Далее прохождение луча контролируется за счет затвора(«Shutter»), который, в зависимости от выставленного времени экспозиции, открывает ход лучу, который попадает на спектрометр.

№ слайда 15 В качестве источника излучения использовался гелий-неоновый лазер. Линейно поляр
Описание слайда:

В качестве источника излучения использовался гелий-неоновый лазер. Линейно поляризованный свет падает на образец и некоторая его часть неупруго рассеивается на нем. В спектрометре свет, пройдя дифракционную решетку, разлагается на составляющие и направляется на выходную щель. Сканирование по частоте осуществляется поворотом дифракционной решетки. Решетку поворачивает шаговый двигатель, управляемый компьютером. После выходной щели спектрометра стоит ПЗС матрица, которая в зависимости от координаты точки падения луча на матрицу ставит в соответствие определенную длину волны или частоту, а также длине волны или частоте сопоставляет интенсивность луча.

№ слайда 16 1. Охлаждаем матрицу до температуры -70ОС. 2. Выполняем калибровку прибора. 3. У
Описание слайда:

1. Охлаждаем матрицу до температуры -70ОС. 2. Выполняем калибровку прибора. 3. Убедившись, что переключатель хода лучей установлен на “Video” включаем в программе LabSpec камеру для получения изображения с микроскопа. 4. Выбран объектив с 10 кратным увеличением. 5. Начинаем приближать объектив микроскопа к эталону. Сначала наводим на фокус, потом посредством ручки плавной наводки получаем максимально чёткое изображение поверхности эталона. 6. Выставляем параметры проведения эксперимента.

№ слайда 17 7. Получаем спектр эталона в области 520.7 см-1. Для этого:8. После нескольких с
Описание слайда:

7. Получаем спектр эталона в области 520.7 см-1. Для этого:8. После нескольких спектров нажимаем в программе LabSpec кнопку стоп.9. В программе LabSpec с помощью инструмента “Add peak” определяем положение пика.10. Сохраняем спектр на компьютере(File->Save as->*.txt).11. В результате эксперимента получаем спектр с максимальным значением сигнал/шум. Повторяем эксперимент еще для двух крайних областей исследуемого образца.

№ слайда 18 Обработка и анализ КРС спектра. Применим к спектру следующие функции программы:
Описание слайда:

Обработка и анализ КРС спектра. Применим к спектру следующие функции программы: 1)Сглаживание(smoothing). Это операция позволяет избавиться от лишнего шума и улучшить форму спектра посредством усреднения значений интенсивности в определенном диапазоне. Это позволяет улучшить восприятие спектра, особенно его формы, которая является важным параметром, который характеризует исследуемый образец.2)Коррекция нулевого уровня (Baseline correction). Эта операция позволит избавиться от широких линий люминесценции, которые усложняют анализ линий комбинационного рассеяния.

№ слайда 19 Основные параметры пика, которые необходимы для его интерпретации это 1)Положени
Описание слайда:

Основные параметры пика, которые необходимы для его интерпретации это 1)Положение максимума пика. Этот параметр определяет частоты колебаний молекулы\кристаллической решетки, которые меняют поляризацию рассеянного света.2)Ширина половины интенсивности(FWHM – Full Widht at Half Maximum). Этот параметр высчитывается по формуле: FWHM = 1- 2 где значения 1и 2 являются значениями частот пика, соответствующими половине от максимума интенсивности. Этот параметр коррелирует с размерами кристаллов, дефектами и напряжениями в кристаллической структуре. Идеальный кристалл будет давать пик с наименьшей шириной

№ слайда 20 Результаты измерений и расчетовКалибровка прибора по эталону:Калибровка прибора
Описание слайда:

Результаты измерений и расчетовКалибровка прибора по эталону:Калибровка прибора производится для исключения влияния на результаты исследования изменений температуры, влажности, давления и др. Калибровка происходила по эталонному значению пика кристаллического кремния (Si) (520.7 см-1). Обработаны текстовые файлы, с помощью которых в Origin -7 получены следующие графики:

№ слайда 21 Полученное значение пика оказалось равным 520,68 см-1, что мало отличается от зн
Описание слайда:

Полученное значение пика оказалось равным 520,68 см-1, что мало отличается от значения 520,7 см-1, следовательно, можно считать, что прибор откалиброван.Условия проведения эксперимента: Исследуемый спектральный диапазон частот (в см-1) - 65-1000 см-1. Используемый объектив - 10X NA 0.25 (обусловлен прозрачностью образца).

№ слайда 22 Получение спектра исследуемого материала Для получения КРС спектра, образец был
Описание слайда:

Получение спектра исследуемого материала Для получения КРС спектра, образец был помещен на предметное стекло и установлен на измерительный стол КРС спектрометра. Значение конфокального отверстия выставлено 200мкм. Спектр с образца оптимально получать при пятисекундном времени экспонирования и с 3 накоплениями. Сначала было получено изображение поверхности образца, а потом КРС спектры. Спектры и изображения поверхности снимались с трех различных областей образца (в центре и по краям).

№ слайда 23 Рис.8. Изображение №1 поверхности образца
Описание слайда:

Рис.8. Изображение №1 поверхности образца

№ слайда 24
Описание слайда:

№ слайда 25 Рис. 10. Изображение №2 поверхности образца
Описание слайда:

Рис. 10. Изображение №2 поверхности образца

№ слайда 26
Описание слайда:

№ слайда 27 Рис.12. Изображение №3 поверхности образца
Описание слайда:

Рис.12. Изображение №3 поверхности образца

№ слайда 28 Спектры с разных областей образца получаются различными. Это может быть связано
Описание слайда:

Спектры с разных областей образца получаются различными. Это может быть связано с неоднородной структурой поверхности образца (неровности, шероховатости).

№ слайда 29 Обработка и анализ КРС спектра С помощью программы LabSpec была проведена обрабо
Описание слайда:

Обработка и анализ КРС спектра С помощью программы LabSpec была проведена обработка КРС спектра. Сперва была проведена процедура сглаживания (smoothing), затем коррекция нулевого уровня (baselinecorrection) и аппроксимация пиков лоренцгаусовой кривой. Рис. 14. КРС спектр после обработки

№ слайда 30 Аппроксимация спектра По аппроксимированным кривым были определены максимумы и F
Описание слайда:

Аппроксимация спектра По аппроксимированным кривым были определены максимумы и FWHM.1 пик: Max=493, 7 см-1, FWHM=499 – 489=10 см-12 пик (самый интенсивный): Max=1008,5 см-1, FWHM=1011 – 1006=5 см-1

№ слайда 31 По имеющимся данным был проведен поиск по базе Spectral I D, было выбрано десять
Описание слайда:

По имеющимся данным был проведен поиск по базе Spectral I D, было выбрано десять наиболее похожих спектров:

№ слайда 32 Выводы по практической работе: По полученным данным нами был сделан вывод, что и
Описание слайда:

Выводы по практической работе: По полученным данным нами был сделан вывод, что исследуемое нами вещество с неизвестным составом является гипсом (CaSO4*2H2O), место происхождения Урал, Россия. В отличие от селенита, место происхождения Марокко (другой структуры, рассматриваемой нами в качестве возможного варианта неизвестного материала), гипс отличается более характерным спектром по соответствию пиков.

№ слайда 33 ВЫВОДЫ: В ходе работы нами были изучены литературные и электронные источники по
Описание слайда:

ВЫВОДЫ: В ходе работы нами были изучены литературные и электронные источники по данной теме, на основании которых мы изучили методику комбинационного рассеяния света, ознакомились с описанием экспериментальной установки, определили ход практической работы. В ходе эксперимента нами была произведена калибровка прибора по эталону, получены изображения поверхности образца и спектры исследуемого материала , проведена обработка и анализ КРС спектров и сделаны выводы по работе.Было определено, что исследуемое нами вещество с неизвестным составом является гипсом (CaSO4*2H2O), место происхождения Урал, Россия. В ходе работы нами создана презентация, которую можно использовать на уроках физики при изучении раздела «Молекулярная физика». 

№ слайда 34 Литература И.Л.Фабелинский. Комбинационному рассеянию света - 70 лет. - УФН, 199
Описание слайда:

Литература И.Л.Фабелинский. Комбинационному рассеянию света - 70 лет. - УФН, 1998, том 168, №12, с.1341-1360. Л.И.Мандельштам, Г.С.Ландсберг. Новое явление при рассеянии света (предварительное сообщение). - ЖРФХО, 1928, том 60, с.335-338. Фабелинский И. Л. Открытие комбинационного рассеяния света. Успехи физических наук. 1978. Т. 126. № 1. Грибов Л. А. Введение в молекулярную спектроскопию, монография, Главная редакция физико-математической литературы издательства “Наука”, 1976. Сущинский М. М. Вынужденное рассеяние света. М: Наука, 1985.

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru