Die elektronischen und optischen Eigenschaften nanoskaliger Partikel weichen erheblich von denen makroskopischer Materialien ab. Der Quantum confinement effect[a] beschreibt in diesem Zusammenhang das Phänomen der größer werdenden Bandlücke bei keiner werdenden nanoskaligen (Halb-)Leiterpartikeln. Denn je kleiner ein Partikel wird, desto mehr wird die Bewegung eines sich zufällig bewegenden Elektrons eingeschränkt, bis seine Bewegung auf bestimmte …
Für eine optimales Pulverdiffraktogramm sollten die Partikel in einer Probe einen Korndurchmesser von 1 − 10 μm aufweisen. Sind die Kristallite zu groß, werden im Diffraktogramm unregelmäßige Reflexe und im schlimmsten Fall nur einzelne Punkte erhalten. Bei zu kleinen Kristalliten (< 100 nm) tritt eine Signalverbreiterung auf, besteht eine Probe aus Nanoteilchen kann diese röntgenamorph …
Über die Reflexbreite in Pulverdiffraktogrammen von Nanopartikeln Weiterlesen »
In Metallen und Halbleitern können sich Elektronen, die sich im Leitungsband befinden, frei bewegen, das hat zur Folge, dass sie auch nicht mehr bestimmten Atomkernen zugeordnet werden können. Die Elektronen wirken dabei wie ein Gas, daher spricht man auch vom Elektronengas oder vom Elektronenplasma. Treffen nun Photonen auf ein Leitungsband, kommt es zur Auslenkung dieser …
Nanopartikel: Das Phänomen der Oberflächenplasmonresonanz Weiterlesen »
Einer kolloidalen Verteilung kann mach sich von zwei Seiten nähern: Massive Materialien (sog. Bulk-Waren) können bis zur kolloidalen Verteilung zerkleinert werden (Dispergierverfahren, Top-Down-Methode) oder aus den entsprechenden Lösungen aufgebaut werden(Kondensationsmethoden, Bottom-Up-Methode). In der Praxis finden beide Verfahren Anwendung. [1] Zur mechanischen Zerkleinerung massiver 2 Stoffe sind beträchtliche Kräfte erforderlich, theoretisch liegen diese im Bereich der …
Für ein lineares zweiatomiges Molekül, das als starrer Rotor betrachtet wird, ist die Größe des Drehimpulses durch den Folgenden Ausdruck gegeben: Die Rotationsenergie ist durch gegeben, wobei die Drehimpuls-Quantenzahl und das Trägheitsmoment ist. Wenn das Molekül ein permanentes elektrisches Dipolmoment hat, können Übergänge zwischen verschiedenen Rotationszuständen durch optische Spektroskopie beobachtet werden (im fernen IR- und …
Rotationsspektroskopie linearer zweiatomiger Moleküle Weiterlesen »
Trägheitsmoment eines trigonal planaren Moleküls Wir betrachten das folgende – imaginäre – Molekül: Als reales Beispiel für diesen Molekültyp (bzw. dessen Symmetrie) kann Bortrifluorid () herangezogen werden; dieses Molekül ist trigonal planar. Seine -Symmetrie stimmt mit der Vorhersage der VSEPR-Theorie überein. Aufgrund seiner hohen Symmetrie besitzt das Molekül kein Dipolmoment. Symmetrie Das Betrachtete Molekül gehört …
Trägheitsmoment eines nichtlinearen vieratomigen Moleküls Weiterlesen »
Wenn Moleküle rotieren betrachten wir sie als Kreisel: [1, 2] linearer Kreisel (z. B. ) sphärische Kreisel (z. B. ) prolate, symmetrische Kreisel (z. B. ) oblate, symmetrische Kreisel (z. B. ) asymmetrische Kreisel (z. B. ) Im folgenden werden die symmetrischen Kreisel behandelt, die aus der Rotation nichtlinearer Moleküle entstehen. Es gibt zwei Arten …
Rotationsübergänge prolater und oblater symmetrischer Kreisel Weiterlesen »
Wenn es gilt das Besetzungsverhältnis der Wasserstoffmoleküle im ersten angeregten Schwingungszustand im Vergleich zum Schwingungsgrundniveau des elektronischen Grundzustands bei zu berechnen benötigt man zunächst die Schwingungsfrequenz () und einen von der Boltzmann-Gleichung abgeleiteten Ausdruck, der das Verhältnis der Besetzung des Schwingungsniveaus zur Besetzung des Schwingungsniveaus darstellt: Mit der Schwingungswellenzahl, der Temperatur und den Konstanten erhält …
Verhältnis der Moleküle in verschiedenen Schwingungsniveus Weiterlesen »
Das Grundprinzip eines Lasers ist die Erzeugung von monochromatischem, kohärentem und polarisiertem Licht durch induzierte (stimulierte) Emission, das Wort „Laser“, bedeutet „Licht-Verstärker durch stimulierte Strahlungsemission“ (engl. light amplifier by stimulated emission of radiation). [1] Es gibt wichtige Laser, bei denen das Laser-aktive Material aus Molekülen besteht. Ein solches Gerät ist der Kohlenstoffdioxid (CO2)-Laser. In der …
Aus „Duldsamkeit und intellektuelle Verantwortlichkeit“ von Karl R. Popper: […] Ich schlage deshalb eine neue Berufsethik vor; vor allem, aber nicht nur, für Naturwissenschaftler. Ich schlage vor, sie auf folgende zwölf Prinzipien zu gründen […] 1. Unser objektives Vermutungswissen geht immer weiter über das hinaus, was ein Mensch meistern kann. Es gibt daher keine Autoritäten. …