굴절률과 분자간의 힘에 대한 총체적인 정리

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굴절률과 분자간의 힘에 대한 총체적인 정리에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

해야한다)의 두 과정이다. 그 한 방법은 두 레이저를 이용하는 것이다. 즉, 적외선 광자를 가지고 한 동위원소-이질체만을 선택적으로 높은 진동 준위로 들떠 올려놓고, 이러서 자외선 광자를 가지고 광해리를 일으키는 것이다. 다른 또 하나의 방법은 바닥 전자 상태에서 다광자 흡광을 일어나게 하는 것이다. 이 방법에서는 처음 몇 광자가 예민한 핵질량-감응성을 가지고 한 분자에 흡수되며, 이어서 이 흡수된 광자들이 문을 열어 더 많은 관자들을 끌어들이고 마침내 해리를 일어나게 한다.
ex> 32SF6와 34SF6
◇ 광-이성질체화
한 이질체의 진동 상태를 선택적으로 들뜨게 한 다음에 다른 종과 반응시켜서 화학적으로 분리 가능한 생성물을 만든다. 이 방법을 이용하여 B, N, O 그리고 특히 H의 동위 원소들을 성공적으로 분리시킬 수 있다. 이 방법을 변형시킨 것이 선택성 광-이성질체화 방법인데, 이것은 전자기 복사선을 흡수시켜 한 이성질체 종을 다른 이성질체(특히 기하학적 이성질체)로 변환시키는 방법이다. 이 방법에서도 이성질체-선택성 초기 흡광에 의해서 잇달아 일어날 흡광 반응으로의 길이 열리어 화학적으로 분리할 수있는 기하학적 이성질체가 만들어진다.
ex> CH3NC로부터 CH3CN을 만드는 광-이성질체화 반응
◇ 광-굴절법
광자가 원자에 흡수되면서 이 광자의 선형 운동량(h/λ)이 원자로 이전될 때 일어나는 되튐 현상을 이용하는 것이다. 흡광이 실질적으로 일어나야 원자는 본래의 경로로부터 굴절되며, 특정한 동위 원소에다 입사 복사선을 동조시킨다. 그러나 이 굴절은 대단히 작으며, 따라서 원자가 감지될 수 있을 정도의 큰 굴절을 일으키려면 수십 개의 광자를 흡수해야 한다.
ex> Ba 원자가 파장이 550 nm인 빛의 광자를 약 50개쯤 흡수하면 1m를 날아가는 동안에 약 1nm 정도로 휘게 된다.
< 굴절 >
하나의 매질로부터 다른 매질로 진입하는 파동이 그 경계면에서 진행하는 방향을 바꾸는 현상이다. 빛이나 소리 등 일반 파동에서 볼 수 있는 현상이며 렌즈나 프리즘은 빛의 굴절을 이용하는 것으로 광학기계의 중요한 부분을 구성한다. 굴절이 2개의 등방성 매질의 경계면에서 일어날 경우, 그 방향에 관하여 Snell\'s law가 성립한다. 그러나 파동이 등방성의 매질로부터 이방성의 매질로 나갈때는 보통 이 법칙이 성리되지 않으며 경계면에서 굴절파가 둘로 나뉘어 이른바 복굴절의 현상을 나타낸다.
굴절각 : 파가 하나의 매질로부터 다른 매질로 진행할 때 경계면에 생긴 굴절파의 진행방향과 경계면에 세운 법선이 만드는 각 (임계각 - 굴절각이 90℃가 되는 입사각)
< 굴절률 >
빛이 등방성의 그 매질의 경계면에서 굴절할 때, 입사각 i와 굴절각 r와의 사이에 성립되는 굴절의 법칙에 있어서 상수 n 값으로 이 굴절률을 제 2매질의 제 1매질에 대한 상대 굴절률이라고 한다.제 1,2매질의 절대 굴절률을 각각,라 하면 하면 제 2매질의 제 1매질에 대한 상대 굴절률은 이다. 진공의 굴절률은 1이다.
일반적으로 물질의 굴절률은 파장이 증가함에 따라 감소한다. 또 같은 파장이라도 온도에 따라 그 값이 다르며 그 밖에 기체에서는 압력의 영향도 받는다.
상대 굴절률 : 여러개의 매질이 있을 때 한 개의 매질에 대한 다른 매질의 굴절률
절대 굴절률 : 진공 속에서의 빛의 속력과 매질 속에서의 빛의 속력과의 굴절
일반적으로 빛의 파장의 함수이며 파장이 짧을수록 굴절률이 大
-> 프리즘에 대었을 때 분산 현상 生
굴절률을 이용하여 순도, 분자량, 물질구조, 유기물의 기능기와 핵과 전자의 인력에 대해 알 수 있다.
< 굴절률 측정 >
물질의 굴절률은 평행화된 복사선이 한 매체에서 다른 매체로 통과할 때 그 방향 변화(굴절)을 측정한다.
여기서 은 밀도가 낮은 매체에서의 전파속도리고, 는 다른 매체에서의 속도이다.과는 각각의 굴절률이고 ,는 입사각과 굴절각을 나타낸다.
< 굴절률 측정에 영향을 주는 변수 >
① 온도 : 온도가 높을수록 굴절률은 작아진다. 밀도가 작아진다(부피가 커진다).
② 압력 : 압력이 증가하면 밀도가 증가하기 때문에 물질의 굴절률은 증가한다.
③ 복사선의 파장 : 투명한 매체의 굴절률은 파장이 증가함에 따라 점점 감소한다. 이런 효과를 정산 분산이라 한다. 그러나 쾅수띠 부근의 파장에서는 굴절률이 급격한 변화를 한다. 이러한 분산을 비정상 분산이라 한다.
< 고유굴절과 몰굴절 >
굴절률과 밀도 d 사이에 일정한 관계가 있음은 알려져 있고 Newton은 많은 물질에 대하여 비 값이 대략 일정하다는 것을 관찰하였다.
Lorentz와 Loreatz 관계식은 몇 가지 액체 종류에 대하여 이론적 기초를 제공하여 기조 연구에 널리 사용된다.
고유 굴절 r은 다음과 같이 정의 하였다.
: 고유굴절
몰굴절 R은 rM 과 같은데 여기서 M은 물질의 분자량과 같다.
굴절률은 온도와 압력에 영향을 받으나 이것은 주로 그들 조건에 의해 물질의 온도가 변하기 때문이다. 굴절률과 분자구조를 논하는 데에는 고유굴절에 분자량 M을 곱한 값을 쓰며
유기 화합물의 몰굴절은 분자를 이루는 각 원자의 고유한 원자 굴절의 합으로 생각할 수 있다.
< Abbe 굴절계 >
Abbe 굴절계는 가장 편리하고 많이 사용된다.
시료는 보조 prizm과 기초 prizm 사이에 넣고 prizm 주위에 항온이 된 물을 순환시켜서 일정한 온도에서 잴 수 있도록 한다. 광원으로는 백색광을 쓰며 거울로 반사된 빛이 보조 prizm으로 들어온다. 이 prizm의 윗면은 거치므로 그 윗면은 광원이 되며 모든 각도에서 빛은 시료를 통해 기초 prizm으로 들어가고 이 빛은 분산되어 보정판에 들어온다. 보정판에 여러가지 파장의 광선 중 NaD 선에 해당하는 파장의 광원을 통하므로 보정판을 통하여 망원경에 도달하는 빛은 NaD선에 해당하는 파장의 빛이다.
≫ 장점
간편성, 넒은 측정 범위(=1.3~1.7)
소량의 시료로 측정 가능, 당의 농도도 측정 가능
≫ 단점
Abbe 기기에서 가장 심각한 오차는 2개의 prizm을 사용함으로써 시료 표면을 스쳐가는 임계빛살이 거의 흡수되어 버리기 때문에 담그는 굴절계에 비하면 그 경계의 선명도가 낮음

키워드

굴절률,   쌍극자 모멘트,   편극,   분자간의 힘,   유전율,   산란,   고유굴절과 몰굴절,   굴절률 측정