گزارش کنفرانس کاربرد لیزردر اسپکتروسکوپ در 21 صفحه با فرمت word و قابل ویرایش

كاربرد ليزد در اسپكتروسكوپي :

طيفي بيني عبارت است از مطالعه ي وابستگي طول موج يا فركانس هرفرآيندي نوري كه در آن ماده ي ،‌در اثر بر همكنش با تابش انرژي به دست مي آورد با از دست مي دهد. مزيت مطالعه ي وابستگي به طول موج آن است كه اطلاعات بسيار بيشتري را مي توان از طريق آن بدست آورد. چون پاسخ دقيق طيفي منحصراً با تركيب شيميايي نمونه تعيين مي شود ، دو زمينه ي كاربردي مجزا به وجود مي آيد اول ، از طيف بيني مي توان براي تهيه ي اطلاعات بيشتري درباره ي ساختاري مولكولي و ديگر خواص فيزيكي شيميايي مواد خالص استفاده كرد ، چنين كاربردهايي پژوهشي اند دوم ، از ماهيت مشخص كننده ي پاسخ طيف بيني مي توان براي آشكار سازي گونه هاي شيميايي ويژه در نمونه هايي حاوي چند تركيب شيميايي استفاده كرد ،‌ چنين كاربردهايي تجزه اي اند. در ساليان اخير ، ليزرها تأثير چشمگيري در هر دو زمينه داشته اند.

هر چند در تجزيه ي طيف بيني ، فرآيندهاي كلاسيك جذب و نثر ساده ي نور به كار مي رود امروزه از تعداد بسيار زيادي بر همكنش تابشي ديگر نيز براي مقاصد طيف بيني استفاده مي شود. حتي هنگام وقوع تك فرآيندي مانند جذب ، از حيطه ي وسيعي از تكنيك هاي ليزري مي توان براي آشكارسازي آن استفاده كرد. همچنين بر حسب ناحيه ي مورد استفاده از طيف الكترومغناطيسي ،‌چند رده ي طيف بيني جذبي ذاتاً‌ متفاوت وجود دارد. براي مثال طيف هاي جذب مولكولي در ناحيه ي زير قرمز اصولاً از گذارهاي ارتعاشي در نمونه حاصل مي شود و بنابراين اطلاعاتي درباره ي ساختار چارچوب هسته ارتئه مي كنند. حال آنكه طيف هاي جذبي در مرئي يا فرابنفش ناشي از گذارهاي الكتروني اند و بدين ترتيب با آرايش هاي الكتروني ارتباط دارند.

يكي از دلايل كاربرد ليزر در اسپكتروسكوپي تكنامي ليزر مي باشد ؛ زيرا پهناي خط بسيار باريك كه به طور كلي قابل حصول است براي تكنيك هاي طيف بيني با تفكيك زياد بسيار مناسب است به علاوه واگرايي اندك باريكه ، استفاده از طول مسيرهاي عبور بلند از درون نمونه را آسان مي كند و بدين ترتيب در نمونه هايي كه پاسخ طيفي خيلي ضعيفي دارند ، حساسيت بهبود مي يابد. به طور كلي تفكيك در هر نوع روش طيف بيني ، به هر دو پهناي خط تابش و نمونه بستگي دارد پهناي خط منبع ليزر به عوامل گوناگوني وابسته است مانند تعريض طبيعي خط ، تعريض برخوردي ، تعريض دوپلري ، تعريض زمان پرواز و تعريض تواني يا سيرشدگي ،‌همين فرآيندها نيز مي توانند در تعريض خصوصيات طيف بيني نمونه دخيل باشند.

به طور ايده آل ، هرگذار مسئول نسر ليزر بايد در يك فركانس كاملاً مشخص كه از فاصله ي بين ترازهاي انرژي مربوط تعيين مي شود ، رخ دهد. با اين حال ، چند فرآيند تعريض خط باعث انحرافهاي آماري از فركانس ايده آل مي شوند خصوصيات اين فرآيند ها برحسب ماهيت محيط فعال تغيير مي كنند.

1 ـ تعريض طبيعي خط:

اگر فوتونهاي ليزر از حالت برانگيخته اي با طول عمر نشر شود ، آنگاه يك حداقل عدم قطعيت در فركانس فوتونهاي نشر شده وجود دارد و باعث تعريض خط نشري مي شود. اين فرآيند به عنوان تعريض طبيعي خط شناخته مي شود.

2 ـ تعريض برخوردي:

در محيط هاي بلوري ، ارتعاشهاي شبكه باعث ايجاد تغييري وابسته به زمان در مكانها و لذا در محيط هاي الكتروستاتيكي كه هر اتم تجربه مي كند ،‌مي شود اختلالهاي مشابهي نيز در مايعات رخ مي دهند ، هر چند كه به دليل حركت هاي انتقالي ، چرخشي و ارتعاشي در مولكولها مقياس آنها بزرگتر است در گازها در اثر برخورد اتم ها يا مولكولها با ساير اتم ها يا مولكولها ، برخورد با ديواره هاي ظرف و برخورد با الكترونها ، در صورت استفاده از جريان يونساز ، اختلال رخ مي دهد. سرعت برخورد اتم ها يا مولكولهاي گاز در يك دماي مشخص تنها فشار ارتباط دارد. لذا به تعريض خط ناشي از اين مورد تعريض برخوردي يا فشاري اطلاق مي شود.

3 ـ تعريض دوپلري:

اين پديده بيشتر در گازها رخ مي دهد در اين پديده فركانس فوتونهاي نشر شده توسط اثر معروف دوپلر ، جابجا مي شود. همانطور كه در شكل زير نشان داده شده ، اگر مولكولي كه با سرعت V‌ حركت مي كن فوتوني با فركانس y در راستاي k نشر كند ، فركانس ظاهري از رابطه ي روبر داده مي شود.