Spektroskopie

Diese Seite zeigt eine Übersicht von Lerneinheiten zu den Grundlagen der Spektroskopie, zur UV/Vis- und der NMR-Spektroskopie. Am Ende der Seite sind Tutorials aufgeführt, in denen Lerneinheiten zu verschiedenen Themen zusammengefasst sind.

Weitere Lerneinheiten zur Spektroskopie sind im Fachgebiet analytische Chemie aufgeführt.

Grundlagen der Spektroskopie

Einführung

Strahlung 45 min.

Elektromagnetische Strahlung wird so grundlegend erklärt, dass der Zusammenhang zwischen Strahlung und Materie modellhaft verstanden werden kann.

Einführung in die Spektroskopie 45 min.

Zur Einführung in die Spektroskopie werden die grundlegenden Eigenschaften von Licht als elektromagnetische Strahlung sowie Materie (Atome und Moleküle) und deren Wechselwirkung anschaulich beschrieben.

Grundlagen der Spektroskopie 60 min.

Die physikalischen und mathematischen Grundlagen, die zum Verständnis der Spektroskopie notwendig sind, werden wiederholt.

Elektromagnetische Strahlung (EMS)30 min.

Es werden die Begriffe Strahlung und elektromagnetische Strahlung, Licht und elektromagnetisches Spektrum erklärt. Ferner werden die Zusammenhänge von Wellenzahl, Wellenlänge und Frequenz sowie der Welle-Teilchen-Dualismus und das Photon beschrieben. [Stand: Oktober 2011]

Elektromagnetische Strahlung II45 min.

Das Strahlungsfeld des Dipols wird anhand einzelner Bilder und als Animation angezeigt. Die zur Berechnung notwendigen Maxwell-Gleichungen werden vorgestellt.

Praktikumsversuch Farbe 45 min.

Die Abhängigkeit der Absorptionsmaxima von der Kettenlänge wird am Beispiel von Cyanin-Farbstoffen vermittelt.

Wechselwirkung von Strahlung mit Materie

Wechselwirkung von Strahlung mit Materie 45 min.

Die Wechselwirkung von Strahlung und Materie, wie sie für die spektroskopischen Methoden grundlegend sind, wird anhand von Animationen und Applets verdeutlicht.

Dispersion 45 min.

Normale und Anomale Dispersion.

Franck-Condon-Prinzip 30 min.

Das Franck-Condon-Prinzip und der Franck-Condon-Faktor werden anhand von Animationen hergeleitet und verdeutlicht.

Jablonski Termschema 30 min.

Das Termschema nach Jablonski wird vorgestellt.

Laser 45 min.

Funktionsprinzip, Aufbau und Lasertypen, Applet zum 4-Niveau-Laser.

UV/Vis-Spektroskopie

Spektrometer

Spektrometerkomponenten 45 min.

Spektrometer: Aufbau, Messprinzip, virtuelles Spektrometer.

UV/VIS-Spektroskopie (virtuelle Messung) 30 min.

Mit einem virtuellen UV/VIS-Spektrometer kann eine Vielzahl von Substanzen "gemessen" werden. Dabei wird zum einen die Handhabung eines Spektrometers erklärt und zum anderen die Abhängigkeit der Spektren von Geräte- und Messparametern gezeigt.

NMR-Spektroskopie

Einführung

Grundlagen der modernen kernmagnetischen Resonanz 45 min.

Grundkonzepte und Apparatives der kernmagnetischen Resonanz (NMR) werden in elementarer Weise vorgestellt.

Apparate zur NMR

NMR-Labor 10 min.

Es wird ein modern ausgestattetes NMR-Labor vorgestellt.

NMR-Experiment

2D-COSY-Experiment 45 min.

Das 2D-COSY-NMR-Experiment wird in allen seinen Teilschritten von der Datenaufnahme, über die Datenauswertung (Fourier-Transformation) bis hin zur Spektreninterpretation erläutert.

Inhomogenitätseffekte

Inhomogenität 15 min.

Der Effekt der Inhomogenität wird anhand zweier Varianten des Spinecho-Experiments erläutert.

Tutorials

Einführung in die Spektroskopie

Einführung in die Spektroskopie, bekannte physikalische Zusammenhänge werden visualisiert und miteinander in Beziehung gebracht, um die Grundlagen zum Verständnis der spektroskopischen Methoden zu schaffen.