https://virgool.ir/feed/@taha59922fa2026-11-11 23:13:32https://virgool.ir/images/default-avatar.jpghttps://virgool.ir/@taha59922https://virgool.ir/@taha59922/دانلود-نسخه-کامل-کتاب-نگرشی-بر-طیف-سنجی-برهمن-موثق-pdf-fcj9inhlawzz دانلود نسخه کامل کتاب نگرشی بر طیف سنجی برهمن موثق pdfدانلود فایلفهرست مطالب كتاب * فصل 1 : فرمولهاي مولكولي و آنچه از آنها مي‌توان آموخت * فصل 2 : طيف سنجي مادون قرمز * فصل 3 : طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي: مفهوم اوليه * فصل 4 : طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي: طيفهاي كربن- 13، شامل كوپلاژ ناهم هسته با هسته‌هاي ديگر * فصل 5 : طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي: كوپلاژ اسپين - اسپين * فصل 6 : طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي: ساير موضوعات مرتبط با nmr يك‌بعدي (d-1) * فصل 7 : طيف‌سنجي ماوراء بنفش * فصل 8 : طيف‌سنجي جرمي * فصل 9 : تمرينهاي تعيين ساختمان * فصل 10 : طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي: فنون پيشرفته nmr * فصل 11 : جواب مسائل انتخابي * فصل 12 : ضميمه‌ها * فصل 13 : حل مسائل كتاب: تاليف مترجم *طیف‌سنجی یا بیناب نمایی، (به انگلیسی: Spectroscopy) به عنوان مطالعه برهمکنش بین نور و ماده نیز تعریف می‌شود. از لحاظ تاریخی طیف‌سنجی به شاخه‌ای از علم برمی‌گردد که نور مرئی برای مطالعات نظری در ساختار ماده و آنالیزهای کیفی و کمی استفاده می‌شد. اگرچه اخیراً به عنوان یک تکنیک جدید نه فقط برای نور مرئی بلکه بسیاری از اشکال تابش‌های الکترومغناطیسی و غیرالکترومغناطیسی مانند میکروموجها، امواج رادیویی، اشعه ایکس، الکترونها، فوتونها (امواج صوتی) و غیره بکاربرده می‌شود. از انواع روش‌های مهم و پرکاربرد در شیمی تجزیه می‌توان به روش‌های طیف‌سنجی جرمی، مادون قرمز، ماوراء بنفش و رزونانس مغناطیسی هسته اشاره کرد. طیف‌سنجی اغلب در شیمی‌فیزیک (بطور مثال در نوعی تصویربرداری ام‌آرآی) و شیمی تجزیه برای شناسایی ماده از طریق طیف گسیلی یا جذبی از آنها یکار برده می‌شود. وسیله‌ای که طیف هر ماده را ثبت می‌کند طیفسنج یا اسپکترومتر نام دارد. طیف‌سنجی همچنین به‌طور زیاد در اخترشناسی و مشاهدات از راه دور استفاده می‌شود. اکثر تلسکوپ‌های بزرگ طیف‌نگار دارند که برای اندازه‌گیری ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی اجسام نجومی یا اندازه‌گیری سرعت‌شان از طریق جابجایی دوپلری خطوط طیفی‌شان استفاده می‌شود. این نوع کاربرد در مبحث طیف‌سنجی نجومی به تفضیل آمده‌است.<br/> طیف‌سنجی تبدیل فوریه یک تکنیک اندازه‌گیری است که به وسیلهٔ آن، بر اساس اندازه‌گیری همدوسی منبع تابشی، طیف بدست می‌آید. که در این عمل از اندازه‌گیری‌های قلمروی زمانی و فضایی تابش‌های الکترو مغناطیسی استفاده می‌شود. این عمل می‌تواند بر انواع مختلف طیف سنجی اعمال شود. شامل: طیف‌سنجی اپتیکی، طیف‌سنجی فروسرخ (FTIR, FT-NIRS)، تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و تصویرسازی طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی[۱] (MRSI) و طیف سنجی جرمی، طیف سنج تشدید اسپین الکترون. روش‌های متعددی برای اندازه گیری هم بستگی زمانی نور وجود دارد، مثل موج پیوستهٔ مایکلسون یا طیف سنجی تبدیل فوریه و طیف نگار تبدیل فوریهٔ پالسی (که حساس تر است و زمان نمونه برداری کمتری نسبت به تکنیک‌های متداول طیف سنجی دارد اما فقط در محیط آزمایشگاهی قابل استفاده‌است.) عبارت طیف سنجی تبدیل فوریه نشان دهندهٔ این است که در همهٔ این روش‌ها برای تبدیل داده‌های خام به طیف واقعی تبدیل فوریه لازم است، و بر اساس نظریهٔ وینر-کنیچین است.اندازه‌گیری طیف نشری یکی از وظایف اصلی طیف سنجی تشخیص دادن این است که در هر طول موج چه مقدار نور منتشر شده‌است. ساده‌ترین روش عبور دادن نور از یک تک‌فام‌ساز است. وسیله‌ای که تنها به یک طول موج اجازهٔ عبور می‌دهد و جلوی عبور بقیهٔ طول موج‌ها را می‌گیرد. سپس شدت در این تک طول موج اندازه گیری می‌شود، شدت اندازه گیری شده نشان دهندهٔ این است که چه مقدار نور در آن طول موج انتشار می‌یابد. با تغییر تک فام ساز در طول موج‌های متفاوت طیف کامل اندازه گیری می‌شود. این روش ساده بیان کنندهٔ عمل کرد طیف سنج‌ها است. طیف سنجی تبدیل فوریه یک روش تقریباً غیر مستقیم برای بدست آوردن اطلاعاتی مشابه‌است. این روش به کل نور، شامل طول موج‌های مختلف، در یک زمان اجازهٔ عبور می‌دهد تا شدت کل نور اندازه گیری شود. سپس داده‌های دیگری مبنی بر این که موج شامل چه طول موج‌هایی است به رایانه داده می‌شود. این روند چندین بار تکرار می‌شود سپس کل داده‌ها به کامپیوتر داده می‌شود و بعد از کار کردن روی داده‌ها اطلاعاتی که هر طول موج شامل چه مقدار نور است بدست می‌آید. برای اندازه گیری دقیق تر، بین نور و آشکار ساز یک چیدمان از چند آینه قرار می‌گیرد که به بعضی از طول موج‌ها اجازهٔ عبور می‌دهد و بقیه را مسدود می‌کند. با تغییر و جابجایی یکی از آینه‌ها به دسته‌ای دیگر از طول موج‌ها اجازهٔ عبور داده می‌شود و در نتیجه داده‌های دیگری به دست می‌آید. همان طور که قبلاً ذکر شد یک فرایند رایانه‌ای نیاز است تا داده‌های خام (شدت نور برای هر مکان از آینه) را به نتایج مورد نیاز (شدت نور در هر طول موج) تبدیل کند. فرایند مورد نیاز یک الگوریتم خیلی متداول به نام تبدیل فوریه است. (به همین علت طیف سنجی تبدیل فوریه نامیده می‌شود.) اندازه‌گیری طیف جذبی روش طیف سنجی تبدیل فوریه می‌تواند در طیف سنجی جذبی هم استفاده شود. یک نمونه از آن طیف سنجی فروسرخ است که روشی متداول در شیمی است. به‌طور کلی هدف طیف سنجی جذبی سنجش میزان جذب نور عبوری در هر طول موج توسط نمونه‌است. هر چند طیف سنجی جذبی و نشری در اصل متفاوت هستند اما در عمل بسیار مشابه یکدیگرند. هر روش در طیف سنجی نشری درطیف سنجی جذبی هم می‌تواند استفاده شود. ابتدا طیف نشری یک لامپ با گسترهٔ طیفی وسیع اندازه گیری می‌شود (به آن طیف زمینه گفته می‌شود) سپس طیف نشری همان لامپ وقتی که از نمونه می‌گذرد اندازه گیری می‌شود (به آن طیف نمونه می گویند) نمونه قسمتی از نور را جذب می‌کند و باعث می‌شود طیف متفاوتی به دست آید. نسبت طیف نمونه به طیف زمینه را طیف جذبی می گویند. بنابراین روش طیف سنجی تبدیل فوریه هم برای اندازه گیری طیف نشری (مثلاً طیف نشری یک ستاره) و هم طیف جذبی (مثلاً طیف جذبی یک مایع) کاربرد دارد. موج پیوستهٔ مایکلسون یا طیف نگار تبدیل فوریه طیف نگار مایکلسون شبیه وسیله‌ای است که در آزمایش مایکلسون مورلی استفاده می‌شود. نور منبع توسط آینهٔ نیمه نقره اندود به دو نور تقسیم می‌شود که یکی از آینهٔ ثابت بازتاب می‌شود و دیگری از آینهٔ متحرک، که یک تاخیر زمانی ایجاد می‌کند. طیف سنج تبدیل فوریه دقیقاً همان تداخل سنج مایکلسون با یک آینهٔ متحرک است. نورها با هم تداخل می‌کنند و اجازه می‌دهند تا همبستگی زمانی نور برای هر تاخیر زمانی متفاوت اندازه گیری شود و قلمروی زمانی را به فضایی تبدیل می‌کند. با اندازه گیری سیگنال در مکان‌های مختلف آینه طیف می‌تواند توسط تبدیل فوریه از همبستگی زمانی به دست آید.تاریخچه نخستین بار پیتر فلجت[الف] فیزیکدان و اخترشناس انگلیسی در سال ۱۹۴۹ از یک تداخل سنج برای اندازه‌گیری نور از اجرام آسمانی استفاده کرد و اولین طیف تبدیل فوریه فروسرخ را تولید کرد. اما تا سال‌ها تنها تعداد اندکی گروه‌های تحقیقاتی که به کامپیوترهای بزرگ و گران‌قیمت دسترسی داشتند می‌توانستند با تحمل ۱۲ ساعت طیف مطلوب خود را از کامپیوتر بگیرند. پیشرفت تکنولوژی به تدریج از هزینه‌ها کاست و بر سرعت انجام تبدیل فوریه افزود. در اواخر سال ۱۹۶۰ با در دسترس قرارگرفتن میکرو کامپیوترهایی که قابلیت انجام تبدیل فوریه را داشتند، طیف‌سنجی تبدیل فوریه تا حدودی تجاری سازی شد. اما اصل تجاری سازی شدن آن به سال ۱۹۶۶ برمی گردد که با ایجاد الگوریتم کولی-توکی[ب] امکان تبدیل سریع فوریه (FFT) مهیا شد. اصول طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ زمانی که ماده ای تحت تأثیر تابش فروسرخ قرار می‌گیرد، طیف جذب شده منجر به برانگیختگی مولکول‌ها و گذار ارتعاشی می‌گردد. طول موج جذب شده تابعی از اختلاف انرژی بین دو تراز ارتعاشی است؛ لذا با توجه به طول موج‌های جذب شده می‌توان به ترازهای ارتعاشی و ساختار مولکولی ماده پی برد. برای این منظور ابتدا طیف گسیلی زمینه منبع فروسرخ ثبت می‌گردد سپس طیف گسیلی با حضور نمونه ثبت می‌گردد. نسبت طیف نمونه به طیف زمینه با طیف جذبی رابطهٔ مستقیم دارد چرا که هر طول موجی که در طیف گسیلی زمینه وجود داشته، ولی در طیف نمونه موجود نباشد، توسط نمونه جذب شده‌است. در این روش طیف‌سنجی منبع شامل گستره ای از فرکانس‌ها (12-120 THz) می‌باشد و برخلاف طیف‌سنجی پاشنده منبع تک فام نمی‌باشد؛ لذا در هر بار پرتو پیش از ورود به نمونه مدوله می‌شود که این فرایند توسط تداخل سنج مایکلسون انجام می‌گردد. در تداخل سنج مایکلسون یکی از آینه‌ها متحرک بوده و درهرلحظه موقعیت آن متفاوت است پس طول موج‌های مختلف با نرخ‌های مختلف مدوله شده و پرتویی که در هرلحظه از تداخل سنج خارج می شود طیف متفاوتی خواهد داشت. این فرایند چند بار تکرار می‌شود سپس کامپیوتر این اطلاعات را جمع‌آوری و از طریق انجام تبدیل فوریه طیف آن را به کاربر می‌دهد. تبدیل فوریه اشکال موج در واقع جمع تابع‌های سینوسی ساده با فرکانس‌های مختلف هستند. تبدیل فوریه می‌تواند شکل موجی که تابعی برحسب زمان است را به فرکانس‌های تشکیل دهندهٔ آن تجزیه کند. در واقع تبدیل فوریه را می‌توان به شکل موج‌هایی که تابعی از زمان، مکان یا هر متغیر دیگری هستند اعمال کرد و از این طریق موج مربوطه را به تابع‌های سینوسی سازنده آن تجزیه کرد. علت استفاده از تبدیل فوریه در طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ این است که می‌خواهیم طیفمان بر حسب عدد موج (معکوس طول موج) به دست آید همانند زمانیکه برای به دست آوردن طیف برحسب فرکانس از تابع برحسب زمان آن تبدیل فوریه می‌گیریم. با استفاده از پردازش کامپیوتر اطلاعات خام (جذب نور برای هر موقعیت آینه) به اطلاعات مطلوب (جذب نور برای هر عدد موج) تبدیل می‌شود. مزایا یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این روش دادن اطلاعات کمی و کیفی با جزئیات و بدون تخریب نمونه است. (البته در زمان‌هایی که نمونه به علت غلظت بالا تقریباً تمام تابش فروسرخ را جذب می‌کند نیاز است که نمونه را با رقیق کننده‌های شفاف فروسرخ ترکیب کرد که در این صورت قابل بازیابی نخواهد بود) تنوع در استفاده هزینه کم سرعت بالا کاربرد در واقع کاربرد اصلی طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ تشخیص مواد باتوجه به ساختار آن هاست اما همین کاربرد در حوزه‌های مختلف گسترش یافته‌است. از آن جمله: ۱.محیط زیست: این روش در حوزهٔ محیط زیست به عنوان تکنینکی ارزشمند برای بررسی کیفیت هوا، آب و خاک شناخته شده‌است. همچنین به عنوان یک روش «سبز» شناخته می‌شود چراکه استفاده از آن آسیبی برای محیط زیست ندارد. همچنین استفاده از آن مقرون به صرفه بوده و اطلاعات دقیقی ارائه می‌دهد. ۲. غذا: با کمک طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ شرکت‌ها می‌توانند کیفیت محصولات خود را در حین تولید بررسی کنند و در صورت عدم مطابقت با استانداردهای سلامت به اصلاح آن بپردازند. ۳.داروسازی: از آنجاییکه این روش حساس، آسان و سریع است یک روش مناسب در این حوزه به‌شمار می آیدو برای تحقیقات دارویی و کنترل کیفی و آزمایش‌های این حوزه مورد استفاده قرار می‌گیرد. ۴.کشف جرم: می توان از آن برای تشخیص مواد مخدر و سایر موادی که استفاده از آن‌ها مجاز نمی‌باشد استفاده کرد. همچنین برای تشخیص موادی که در صحنه جرم پیدا می‌شوند از جمله تکه‌های کوچک پارچه، لکه‌های خون، تشخیص رنگ ماشین در تصادفات و تشخیص مواد دیگر از نمونه‌های آن است.taha59922taha59922Thu, 09 Jul 2020 18:03:17 +0430