Hỏi về phổ Raman và IR

[golddawn]

Nguyên văn bởi bluemonster

Anh giúp em resolve các vấn đề trên với. Thanks in advance.

Ok, vấn đề ở đây là golddawn dạo này và sắp tới có nhiều công chuyện để làm nên sẽ không có nhiệt tình lắm trong mấy cái vụ cung cấp kiến thức như vầy. Tuy nhiên, Golddawn sẽ cố gắng giải thích cho Bluemonster hiểu:
Vấn đề thứ nhất:
Phát xạ là gì
Có nhiều loại phát xạ, gộp lại dưới dạng thuật ngữ thì gồm hai dạng: Fluorescence and Phosphorescence. Cả hai đều có cùng bản chất là khi nguyên tử, phân tử hay ion từ mức năng lượng kích thích chuyển xuống mức năng lượng kích thích thấp hơn hoặc cơ bản và giải phóng năng lượng chênh lệch đó bằng cách phát ra bức xạ điện từ
Tán xạ điện từ là gì: Thuật ngữ tán xạ bao hàm nghĩa ban đầu phải có ít nhất 2 đối tượng khác nhau va chạm vào nhau. Tán xạ có thể đàn hồi (bảo toàn năng lượng) và không đàn hồi (không bảo toàn năng lượng). Ở đây hai đối tượng tán xạ là bức xạ điện từ và electron va chạm nhau. Bức xạ điện từ có thể coi là một hạt photon nên có thể va chạm được với hạt electron, trong khi đó bức xạ điện từ có thể coi là trường điện từ di chuyển liên tục trong không gian, khi gặp electron có bản chất điện, trường điện từ của bức xạ sẽ tương tác với electron và làm electron chuyển động khác đi, tạo ra một moment lưỡng cực cảm ứng trong phân tử hay nguyên tử, ion chứa điện tử đó. Moment lưỡng cực cảm ứng này dao động cùng tần số với bức xạ điện từ và do đó nó sẽ phát ra lại một bức xạ điện từ khác cũng có cùng tần số với bức xạ điện từ ban đầu. Nếu phân tử này dao động làm biến đổi cái moment lưỡng cực cảm ứng mới tạo thành này, nó sẽ làm thay đổi tần số dao động của moment lưỡng cực do hiệu ứng couple và thành ra bức xạ do nó phát ra có tần số thay đổi so với tần số bức xạ ban đầu một khoảng bằng chính năng lượng của dao động đó.
Đến đây thì Bluemonster hiểu thêm một chút rồi chứ. Ok, let's go to polarizability of molecule.
Bluemonster xem hình này và sau đó đọc đoạn trích sau:

Polarizability is
defined as a measure of how efficiently a given incident frequency of light induces a
dipole in the molecule. A molecule’s polarizability will vary with internuclear separation
of the atoms in a molecule relative to the equilibrium value, so certain molecular
vibrations will cause a change in polarizability. When the polarizability of the molecule
changes, the corresponding scattered radiation intensity will change as well. Therefore
vibrations in a molecule that will cause a change in polarizibility in a molecule are said to
be Raman-active modes of vibration.

Về dao động của H2O active Raman hay IR hay không, Bluemonster nên đọc thêm đi và golddawn có kèm theo một file pdf về dao động của H2O theo khía cạnh của Group Theory.
Now, the final part: Raman depolarization ratio.
Trước tiên để hiểu được thế nào là polarization và depolarization ta quay qua tìm hiểu về light polarization (tiếng Việt gọi là sự phân cực của ánh sáng, thực ra đó là phương và hướng dao động của trường điện và từ trong bức xạ. Bức xạ chúng ta thấy hằng ngày là hỗn hợp của rất nhiều bức xạ phân cực khác nhau (phân cực tròn hay phân cực phẳng...) và ta gọi đó là bức xạ phân cực toàn phần. Xem hình

Để tìm hiểu thêm về sự phân cực ánh sáng, các bạn tự tìm trên google.
Trong kỹ thuật Raman hiện nay, người ta dùng bức xạ laser đơn sắc đã được phân cực phẳng tuyến tính và đo bức xạ tán xạ theo phương vuông góc với phương chiếu mẫu. Đối với một số dao động (đối xứng hay không đối xứng) sẽ làm thay đổi phương phân cực của bức xạ (vuông góc hay song song). Quá trình đó được gọi là depolarization và dùng để xác định tính đối xứng của dao động đó. Để xác định phương phân cực cũng như cường độ của bức xạ phân cực theo phương này hay kia thì người ta dùng polarization filters.
Bluemonster tự tìm hiểu thêm về ứng dụng của quá trình đó trên mạng nha. Golddawn sắp tới có thể chia tay với diễn đàn do không còn nhiều thời gian rảnh nữa. Khi nào rảnh, golddawn sẽ vào viết bài.
P/s: Bluemonster có kiến thức rất là rộng song có lẽ do Bluemonster bỏ rất nhiều công sức ra đọc song chưa có thời gian nghiên ngẫm và thử thách nên các kiến thức đó còn có nhiều chỗ chưa chuẩn xác. Cái tai hại lớn nhất của việc tự học là mình không nắm được bản chất của vấn đề một cách vững chắc mà nhiều khi mơ hồ, linh cảm và không được trải nghiệm. Chính điều này sẽ làm Bluemonster có những kiến thức không chuẩn xác nếu không muốn nói là sai cơ bản. Bản thân Golddawn cũng đã tự học và cũng trải qua giai đoạn đầy khó khăn này. Vậy làm thế nào để khắc phục được các yếu điểm chết người của việc tự học này. Golddawn nghĩ có nhiều cách song cách tốt nhất là: Đọc chậm, kỹ rồi làm bài tập. cái gì không hiểu được bằng câu bằng chữ thì tìm một ví dụ minh họa (bằng hình ảnh tất nhiên bằng thao tác thực tiễn như hỏi các giáo sư, hoặc các nhà chuyên môn hay thao tác trực tiếp trên công cụ càng tốt). Sau đó, hãy có gắng làm rõ ràng các thuật ngữ vì có rất nhiều thuật ngữ na ná nhau song bản chất khác biệt hoàn toàn, Golddawn nghĩ yếu tố này rất quan trong, phần lớn các sinh viên không thể nắm chắc các thuật ngữ chuyên ngành mình theo học từ đó không thể phân biệt rõ ràng các ý nghĩa và bản chất của các thuật ngữ đó.
Chúc Bluemonster học tốt.
Bye, Golddawn
Bye