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3 von 19
Optische Spektroskopie
eine Einführung
VerfasserIn: Schmidt, Werner
Verfasserangabe: Werner Schmidt
Jahr: 2000
Verlag: Weinheim [u.a.], Wiley-VCH
Mediengruppe: Buch
verfügbar (wo?)verfügbar (wo?)
Exemplare
 ZweigstelleStandorteStatusFristVorbestellungen
 Vorbestellen Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a Standorte: NN.CN Schmi / College 6a - Naturwissenschaften Status: Verfügbar Frist: Vorbestellungen: 0
Inhalt
Die zweite Auflage dieser kompakten Einführung in Theorie und Praxis der optischen Spektroskopie ist kräftig modernisiert worden. Mit bewährt didaktischem Geschick führt Werner Schmidt die Leser von den Grundlagen an die praktischen Anwendungen heran.
 
Aus Rezensionen zur ersten Auflage:
 
'Eigentlich liest sich dieses Buch... recht spannend und unterhaltsam... Hier liegt kein übliches, trockenes Lehrbuch vor... Sie sind Ingenieur, Biologe, Chemiker oder Mediziner? Dann kaufen Sie dieses Buch!'
(Naturwissenschaften)
 
'Ein Buch, das alle Aspekte und Grundbegriffe der Optischen Spektroskopie... behandelt und sich nicht an den Spezialisten, sondern an Studenten der Naturwissenschaft und Technik sowie an all diejenigen wendet, die sich EINFACH in dieses Gebiet einarbeiten wollen, wird man freudig begrüßen. Der erste, positive Eindruck wird durch das gelungene Umschlagsbild und die farbigen Abbildungen gleich auf den ersten Seiten sowie den niedrigen Preis verstärkt.'
(Angewandte Chemie) (Quelle: amazon.de)
 
 
 
 
 
 
/ AUS DEM INHALT: / / /
 
 
1 Einleitung in die Optische Spektroskopie 1
 
1.1 Überblick 1
 
1.2 Geschichte der Optischen Spektroskopie 6
 
 
 
2 Grundlagen 13
 
2.1 Die Natur des Lichts 13
 
2.2 Elektromagnetische Strahlung 14
 
2.3 Vom Wasserstoffatom zum Makromolekül 19
 
2.3.1 Das Wasserstoffatom: Grundlagen Optischer Spektroskopie 20
 
2.3.2 Atome mit mehreren Elektronen 30
 
2.3.2.1 Schalen und Perioden 30
 
2.3.2.2 Vektormodell, Regeln von Pauli und Hund 32
 
2.3.2.3 Das Heliumatom 35
 
2.3.3 Einfache Moleküle und ihr Spektralverhalten 39
 
2.3.3.1 Chemische Bindung 39
 
2.3.3.2 Elektronensprung-Spektren zweiatomiger Moleküle 40
 
2.3.3.3 Molekül-Schwingungen 46
 
2.3.3.4 Übergangsmomente 51
 
2.3.3.5 Das Rotationsspektrum 53
 
2.3.3.6 Rotations-Schwingungsbanden 55
 
2.3.3.7 Schwingungs-, Rotations- und elektronische Übergänge 55
 
2.3.3.8 Atomspektren, Spektren kleiner und großer Moleküle, ein Vergleich 57
 
2.4 Weiterführende Literatur 60
 
 
 
3 Spektroskopische Optik 63
 
3.1 Einleitung 63
 
3.2 Physikalische Lichtgrößen 64
 
3.3 Physiologische Lichtgrößen 69
 
3.4 Lichtquellen 70
 
3.4.1 Der Schwarze Strahler 71
 
3.4.2 Glühlampen 73
 
3.4.3 Gasentladungslampen 74
 
3.4.4 Laser 77
 
3.4.5 Synchrotron Strahlung 82
 
3.5 Geometrische Optik, Wellenoptik 82
 
3.5.1 Brechung und Reflexion 82
 
3.5.2 Die Fresnel-Formeln 84
 
3.5.3 Linsen und Spiegel 86
 
3.5.4 Strahlengänge 90
 
3.5.5 Lichtleiter 92
 
3.5.6 Ulbrichtkugel 95
 
3.5.7 Modulatoren/Doppelbrechung 97
 
3.6 Filter 99
 
3.7 Monochromatoren 102
 
3.7.1 Dispersions-Prismen 102
 
3.7.2 Dispersions-Gitter 104
 
3.8 Photodetektoren 111
 
3.8.1 Photodetektoren mit äußerem Photoeffekt 113
 
3.8.2 Photodetektoren mit innerem Photoeffekt 116
 
3.8.3 Photodetektoren mit Thermoeffekt 117
 
3.8.4 Photochemische Detektoren 118
 
3.9 Küvetten 118
 
3.10 Weiterführende Literatur 120
 
 
 
4 Absorptionsspektrophotometrie 123
 
4.1 Bouguer-Lambert-Beer-Gesetz 123
 
4.1.1 Ableitung 123
 
4.1.2 Abweichungen 127
 
4.1.3 Terminologie 129
 
4.2 Monochromatoren 131
 
4.2.1 Monochromatoranordnungen 131
 
4.2.2 Gittertypen 137
 
4.2.3 Linearisierung der Wellenlänge 138
 
4.2.4 Typen scannender Absorptionsspektrometer 141
 
4.2.5 Das Rauschen 145
 
4.2.6 Photometrischer Fehler 147
 
4.2.7 Falschlicht 149
 
4.2.8 Messung trüber Proben 150
 
4.2.9 Spezifikationen 153
 
4.3 Absorptionseigenschaften von Molekülen 155
 
4.3.1 Grundtypen elektronischer Übergänge 155
 
4.3.2 Charge-Transfer-Komplexe 157
 
4.3.3 Übergangsmetallkomplexe 159
 
4.4 Modifikation von Absorptionsspektren 165
 
4.4.1 Differenz-Spektrophotometrie 166
 
4.4.2 Hyper- und Hypochromismus 167
 
4.4.3 Derivativspektroskopie 169
 
4.4.4 Korrelationen 172
 
4.4.4.1 Theorie 172
 
4.4.4.2 Glättung 173
 
4.4.4.3 Ableitungen 175
 
4.4.4.4 Dekonvolution 175
 
4.4.4.5 Fourier vs. Korrelation 176
 
4.4.5 Spektrale Multikomponentenanalyse 178
 
4.5 Zweiwellenlängen Spektrophotometrie 180
 
4.5.1 Einleitung 180
 
4.5.2 Methodik 180
 
4.5.3 Messung von Hämoglobin in-vivo 183
 
4.6 Spektrophotometer für spezielle Anwendungen 184
 
4.6.1 Stopped-Flow-Spektrophotometrie 184
 
4.6.2 Rapid-Scan-Spektrophotometrie 185
 
4.7 Weiterführende Literatur 188
 
 
 
5 Lumineszenzspektrophotometrie 191
 
5.1 Einleitung 191
 
5.2 Fluoreszenzmechanismus 193
 
5.2.1 Ursprung von Fluoreszenz und Phosphoreszenz 193
 
5.2.2 Potentialdiagramme 195
 
5.2.3 Vom Potentialdiagramm zum Spektrum 195
 
5.2.4 Lösungsmitteleffekte 197
 
5.2.5 Quantenmechanische Grundlagen 200
 
5.2.6 Fluoreszenz-Quantenausbeute 203
 
5.3 Fluoreszenzmessung 203
 
5.3.1 Fluorometer 203
 
5.3.2 Korrektur von Fluoreszenzspektren 204
 
5.3.3 Linearität des Fluoreszenzsignals 206
 
5.3.4 Trübe Proben und Tieftemperaturmessung 209
 
5.3.5 Weitere Fehlerquellen 211
 
5.4 Polarisation und Anisotropie 212
 
5.4.1 Definitionen 212
 
5.4.2 Energietransfer 216
 
5.4.3 Depolarisation 216
 
5.5 Fluoreszenzlebensdauer 224
 
5.5.1 Definitionen 224
 
5.5.2 Experimentelle Bestimmung der Fluoreszenzlebensdauer 224
 
5.5.3 Bestimmung der Quantenausbeute 228
 
5.5.4 Fluoreszenzlöschung 230
 
5.6 Ausgesuchte Topics 231
 
5.6.1 Proteine 231
 
5.6.2 Marker, Sonden 232
 
5.6.3 Chelate 233
 
5.6.4 Bestimmung von Calcium 233
 
5.6.5 Totalfluorometrie 234
 
5.6.6 Fluoreszenzsensoren 236
 
5.6.7 Das Pulsamplituden-Fluorometer (PAM) 238
 
5.7 Phosphoreszenz 240
 
5.8 Chemo- und Photobiolumineszenz 242
 
5.8.1 Chemolumineszenz 242
 
5.8.2 Biolumineszenz 243
 
5.8.2.1 Leuchtkäfer Biolumineszenz 243
 
5.8.2.2 Bakterien Biolumineszenz 243
 
5.8.2.3 Enzym-katalysierte Systeme, die Wasserstoffperoxid produzieren 244
 
5.8.2.4 Instrumente 244
 
5.8.2.5 Ultraschwache Lumineszenz 245
 
5.9 Verzögerte Lumineszenz 246
 
5.9.1 Grundlagen 246
 
5.9.2 Apparative Erfordernisse 248
 
5.10 Weiterführende Literatur 250
 
 
 
6 Photoakustische Spektroskopie 253
 
6.1 Einleitung 253
 
6.2 Das Grundprinzip der Photoakustischen Spektroskopie 254
 
6.3 Theorie der Photoakustischen Spektroskopie 256
 
6.3.1 Überblick 256
 
6.3.2 Photoakustisch detektierte Absorptionsspektren 259
 
6.3.3 Sättigungsverhalten 260
 
6.3.4 Tiefenprofile des PA-Spektrums 261
 
6.4 Experimentelle Methodik 264
 
6.5 Photochemisch aktive Proben 266
 
6.5.1 Modifikation des PA-Signals 266
 
6.5.2 Das Frequenzspektrum eines PA-Signals 268
 
6.5.3 Chloroplasten 270
 
6.6 Resume und Ausblick 271
 
6.7 Weiterführende Literatur 272
 
 
 
7 Streuung, Brechung, Reflexion 273
 
7.1 Einleitung 273
 
7.2 Elastische Streuung 275
 
7.2.1 Herleitung der Rayleigh-Gleichung 275
 
7.2.2 Bestimmung der Molmasse ("Molekulargewicht") 279
 
7.2.3 Streuung durch größere Partikel 283
 
7.2.4 Fraunhofer-Streuung 288
 
7.2.5 Streuintensität /s und Teilchengröße 289
 
7.2.6 Dynamische Streuung 293
 
7.3 Raman-Streuung vs. Infrarotspektroskopie 296
 
7.4 Reflexionsspektroskopie 300
 
7.4.1 Theoretische Überlegungen 300
 
7.4.2 Einige praktische Ergebnisse 303
 
7.5 Totale interne Reflexionsspektroskopie (ATR) 305
 
7.6 Weiterführende Literatur 307
 
 
 
8 Circular-Dichroismus und Optische Rotation 309
 
8.1 Polarisiertes Licht: Eine Verallgemeinerung 309
 
8.2 Optische Rotations-Dispersion (ORD) 313
 
8.3 Der Circular-Dichroismus (CD) 316
 
8.4 Theoretische Grundlagen des Cotton-Effekts 322
 
8.5 Das CD-Spektrometer 324
 
8.6 Anwendungen 325
 
8.7 Ellipsometrie 327
 
8.8 Schlußbemerkungen 328
 
8.9 Weiterführende Literatur 328
 
 
 
9 Das Nahe Infrarot (NIR) 329
 
9.1 Einleitung 329
 
9.2 Theorie der Nahen Infrarotspektroskopie 331
 
9.3 Das Infrarotspektrometer 333
 
9.4 Darstellung von NIR-Spektren 334
 
9.5 Algorithmen für die Analyse 334
 
9.6 Anwendungen 336
 
9.6.1 Medizin und Pharmazie 337
 
9.6.2 Kunststoffe 338
 
9.6.3 Salzgehalt von Meerwasser 340
 
9.7 Resume 340
 
9.8 Weiterführende Literatur 342
 
 
 
10 Atomspektroskopie (AAS, ICP) 343
 
10.1 Atomabsorptionsspektroskopie 343
 
10.2 Atomemissionsspektroskopie 345
 
10.3 Weiterführende Literatur 351
 
 
 
Anhang
 
A1 Umrechnungsfaktoren für Energieeinheiten 353
 
A2 Wichtige Naturkonstanten 354
 
C Hersteller- und Vertriebsadressen 355
 
D Periodensystem der Elemente 358
 
 
 
Personenregister 361
 
 
 
Sachregister 363
 
Details
VerfasserIn: Schmidt, Werner
VerfasserInnenangabe: Werner Schmidt
Jahr: 2000
Verlag: Weinheim [u.a.], Wiley-VCH
Systematik: NN.CN
ISBN: 3-527-29828-2
Beschreibung: 2. Aufl., XVIII, 372 S. : Ill., graph. Darst.
Fußnote: Literaturangaben
Mediengruppe: Buch