Arbeitsgruppe Kubik

Lehre - Spektroskopische Strukturaufklärung organischer Verbindungen - Einleitung - Spektroskopie

Den funktionellen Zusammenhang zwischen der Wellenlänge und der Frequenz elektromagnetischer Strahlung beschreibt folgende Gleichung.

c = λ · ν

c = Ausbreitungsgeschwindigkeit - im Vakuum: 3 · 108 m s-1 (Lichtgeschwindigkeit)

λ = Wellenlänge in m

ν = Frequenz in s-1

Neben der Frequenz und Wellenlänge wird oft auch die Wellenzahl als Frequenzmaß verwendet. Die Wellenzahl ergibt sich zu ν/c bzw. 1/λ.

Die Energie elektromagnetischer Strahlung ergibt sich aus dem Produkt des Planckschen Wirkungsquantum h (6,6256 · 10-34 J s) und der Frequenz.

E = h · ν

In Abhängigkeit der Energie der absorbierten Strahlung können in einem organischen Molekül unterschiedliche Vorgänge ausgelöst werden. Im Rahmen dieser Vorlesung interessieren wir uns vor allem für Molekülschwingungen (IR-Spektroskopie), Elektronenübergänge von besetzten in unbesetzte Molekülorbitale (UV/Vis-Spektroskopie) und Änderungen des Kernspins (NMR-Spektroskopie). Eine Übersicht über die Regionen des elektromagnetischen Spektrums mit charakteristischen Wellenlängen, Frequenzen und Energien sowie den Vorgängen, welche die betreffenden Strahlungsarten in Molekülen auslösen, gibt die Vorlage zu Kapitel 1.2.

Bei der Absorption von elektromagnetischer Strahlung wird ein Molekül von einem niedrigeren in ein höheres Energieniveau angeregt. Diese Anregung erfolgt allerdings nicht kontinuierlich, sondern es sind nur bestimmte Übergänge erlaubt. Die für die Anregung notwendige Energie korreliert gemäß folgender Beziehung mit der Frequenz der für die Anregung erforderlichen Strahlung.

ΔE = h · ν

ΔE = Abstand der Energieniveaus

Diese fundamentale Resonanzbeziehung hat für alle spektroskopischen Verfahren Gültigkeit.

Letzte Änderung: 19-05-05. Email

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