SPECTROSCOPY1. IntroductionA variet

SPECTROSCOPY

1. Introduction

A variety of the instruments that are commonly used to analyze food materials are based on spectroscopy, e.g., UV-visible, fluorescence, atomic, infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopies. These instruments utilize interactions between electromagnetic radiation and matter to provide information about food properties, e.g., molecular composition, structure, dynamics and interactions. An appreciation of the operating principles of these instruments depends on an understanding of the distribution of energy within atoms and molecules, of the characteristics of electromagnetic radiation, and of the interaction of electromagnetic radiation with atoms and molecules.
2. Distribution of Energy in Atoms and Molecules

Atoms and molecules can only exist in a limited number of discrete energy levels: they cannot have energies between these levels, i.e., their energy levels are quantized. Each molecular species has a unique set of energy levels that depends on its unique atomic structure (electrons, protons, neutrons) and molecular structure (type and arrangement of atoms and bonds). The lowest of these energy levels is referred to as the ground state, while higher levels are referred to as excited states. The potential energy of an atom or molecule is usually defined relative to the ground state (which is arbitrarily taken to have zero energy). The potential energy of a molecule is made-up of contributions from a number of different sources: electronic, vibrational, rotational, translation and nuclear.

� Electronic Energy Levels. Electrons in an atom are arranged into a number of different shells and sub-shells. An electron can move from one of these sub-shell levels to another by absorbing or emitting radiation of an appropriate energy. The system is then said to have undergone an electronic transition. Electronic transitions may involve electrons that are in inner shells (higher energy) or outer shells (lower energy) of atoms.

� Vibrational Energy Levels. Molecules (but not atoms) can vibrate in a number of different modes, e.g., the atoms can compress or stretch along the axis of a bond, or they can bend symmetrically or asymmetrically. Each of these vibrations occurs at a characteristic frequency (energy) which depends on the mass of the atoms and the strength of the bonds involved.

� Rotational Energy Levels. Molecules often contain chemical groups that are capable of rotating around certain bonds at fixed frequencies (and therefore energies). Each group has a specific number of frequencies at which it rotates and therefore has a specific number of quantized rotational energy levels. The rotation frequency is determined by the mass of the atoms involved and their distance from the axis of rotation.

� Nuclear Energy Levels. The nuclei of certain atoms have a property known as spin. A (charged) spinning nucleus generates a small magnetic field and can be thought of as being a small magnet. Normally, this magnet can be orientated in any direction, but in the presence of an external magnetic field it can only align itself either with or against the field, i.e., it is quantized. Transitions between the different energy levels within the nuclei can be made to occur by applying radiation of a specific energy to the sample.

� Translational Energy Levels. Atoms and molecules are in continual translational motion because of the thermal energy of the system. Translational energy levels are quantized, however, the differences between the energy levels are so small that the molecules act as though the energy is distributed continuously.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ก1. บทนำเครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์วัสดุอาหารที่หลากหลายขึ้นอยู่กับก เช่น UV-เห็น fluorescence อะตอม อินฟราเรดและการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ spectroscopies เครื่องมือเหล่านี้ใช้ระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และเรื่องการให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอาหาร เช่น องค์ประกอบโมเลกุล โครงสร้าง dynamics และโต้ตอบ ได้ชื่นชมหลักการทำงานของเครื่องมือเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความเข้าใจเกี่ยวกับการกระจายของพลังงานภายในอะตอมและโมเลกุล ลักษณะ ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และการโต้ตอบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอะตอมและโมเลกุล2. การกระจายของพลังงานในอะตอมและโมเลกุลอะตอมและโมเลกุลสามารถเท่านั้นมีจำนวนจำกัดของระดับพลังงานไม่ต่อเนื่อง: พวกเขาไม่มีพลังงานระหว่างระดับเหล่านี้ เช่น มี quantized ระดับพลังงานของพวกเขา สายพันธุ์แต่ละโมเลกุลมีชุดเฉพาะของระดับพลังงานที่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอะตอมเฉพาะ (อิเล็กตรอน โปรตอน neutrons) และโครงสร้างโมเลกุล (ชนิดและการเรียงตัวของอะตอมและพันธบัตร) ของ ต่ำสุดของระดับพลังงานเหล่านี้จะเรียกว่าสถานะพื้น ในขณะที่ระดับสูงอย่างเป็นอเมริกาตื่นเต้น พลังงานศักย์ของอะตอมหรือโมเลกุลมีกำหนดมักจะสัมพันธ์กับสถานะพื้น (ซึ่งโดยมาใช้มีพลังงานเป็นศูนย์) พลังงานศักย์ของโมเลกุลเป็นสมมติของผลงานจากแหล่งต่าง ๆ: อิเล็กทรอนิกส์ vibrational ในการ หมุน การแปล และนิวเคลียร์ระดับพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ มีจัดอิเล็กตรอนในอะตอมเป็นเปลือกหอยต่าง ๆ และเชลล์ย่อย อิเล็กตรอนสามารถย้ายจากระดับย่อยเปลือกเหล่านี้อย่างใดอย่างหนึ่งไปยังอีก โดยการดูด หรือการเปล่งรังสีของพลังงานเหมาะสม ระบบแล้วว่า มีระดับการเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์ ช่วงการเปลี่ยนภาพอิเล็กทรอนิกส์อาจเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนที่อยู่ภายในเปลือกหอย (พลังงานสูง) หรือเปลือกนอก (พลังงาน) ของอะตอมระดับพลังงาน vibrational โมเลกุล (แต่อะตอมไม่) สามารถ vibrate ในรูปแบบต่าง ๆ เช่น อะตอมสามารถบีบ หรือยืดแกนของพันธบัตร หรือพวกเขาสามารถงอตำแหน่ง หรือ asymmetrically ของการสั่นสะเทือนเหล่านี้เกิดขึ้นที่มีลักษณะความถี่ (พลังงาน) ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลของอะตอมและความแข็งแรงของความผูกพันที่เกี่ยวข้องระดับพลังงานในการหมุน นอกจากนี้โมเลกุลจะประกอบด้วยกลุ่มสารเคมีที่สามารถหมุนรอบบางพันธบัตรที่ความถี่คงที่ (และพลังงาน) แต่ละกลุ่มมีหมายเลขเฉพาะความถี่ที่จะหมุน และมีจำนวนระดับพลังงานในการหมุน quantized เฉพาะ ความถี่ในการหมุนจะถูกกำหนด โดยมวลของอะตอมที่เกี่ยวข้องและระยะที่ห่างจากแกนหมุนระดับพลังงานนิวเคลียร์ แอลฟาของอะตอมบางอย่างมีคุณสมบัติที่เรียกว่าหมุน นิวเคลียส (คิดค่าธรรมเนียม) ปั่นสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก และสามารถคิดเป็น แม่เหล็กขนาดเล็ก โดยปกติ แม่เหล็กนี้สามารถจะเล็ก ๆ ในทิศทางใด ๆ แต่ในต่อหน้าของสนามแม่เหล็กภายนอกมันสามารถเพียงแนวเดียวกับ หรือ กับ ฟิลด์ เช่น มันเป็น quantized ช่วงระหว่างระดับพลังงานต่าง ๆ ในแอลฟาสามารถทำให้เกิดขึ้น โดยใช้รังสีของพลังงานเฉพาะตัวอย่างระดับพลังงาน translational อะตอมและโมเลกุลจะเคลื่อนไหว translational อย่างต่อเนื่องเนื่องจากพลังงานความร้อนของระบบ ระดับพลังงาน translational ที่ quantized อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างระหว่างระดับพลังงานมีขนาดเล็กดังนั้นโมเลกุลแสดงว่าพลังงานที่กระจายอย่างต่อเนื่อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สเปกโทรสโก1 บทนำความหลากหลายของเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปในการวิเคราะห์วัสดุอาหารจะขึ้นอยู่กับสเปคโทรเช่นรังสียูวีที่มองเห็นการเรืองแสง, อะตอม, อินฟราเรดและนิวเคลียร์สเปกด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก เครื่องมือนี้ใช้ประโยชน์จากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและเรื่องที่จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอาหารเช่นองค์ประกอบโมเลกุลโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงและการมีปฏิสัมพันธ์ ความชื่นชมในหลักการการดำเนินงานของเครื่องมือเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความเข้าใจในการกระจายตัวของพลังงานภายในอะตอมและโมเลกุลในลักษณะของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและปฏิสัมพันธ์ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ากับอะตอมและโมเลกุลได้. 2 การแพร่กระจายของพลังงานในอะตอมและโมเลกุลอะตอมและโมเลกุลเท่านั้นที่สามารถอยู่ในจำนวนที่ จำกัด ของระดับพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องที่พวกเขาไม่สามารถมีพลังงานระหว่างระดับเหล่านี้คือระดับพลังงานของพวกเขาเป็นไท แต่ละชนิดโมเลกุลมีชุดที่เป็นเอกลักษณ์ของระดับพลังงานที่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอะตอมที่ไม่ซ้ำกัน (อิเล็กตรอนโปรตอนนิวตรอน) และโครงสร้างโมเลกุล (ชนิดและการจัดเรียงอะตอมและพันธบัตร) ต่ำสุดของระดับพลังงานเหล่านี้จะเรียกว่าสภาพพื้นดินในขณะที่ระดับที่สูงขึ้นจะเรียกว่ารัฐตื่นเต้น พลังงานที่มีศักยภาพของอะตอมหรือโมเลกุลที่มีการกำหนดมักจะสัมพันธ์กับสภาพพื้นดิน (ซึ่งนำโดยพลการที่จะมีพลังงานที่ศูนย์) พลังงานที่มีศักยภาพของโมเลกุลคือทำขึ้นของผลงานจากจำนวนของแหล่งที่มาที่แตกต่างกัน. อิเล็กทรอนิกส์สั่น, การหมุนแปลภาษาและนิวเคลียร์ระดับพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ อิเล็กตรอนในอะตอมจะถูกจัดเรียงเป็นจำนวนที่แตกต่างกันของเปลือกหอยและเปลือกหอยย่อย อิเล็กตรอนสามารถย้ายจากที่หนึ่งของเหล่านี้ในระดับย่อยเปลือกไปยังอีกโดยการดูดซับหรือเปล่งรังสีของพลังงานที่เหมาะสม ระบบจะมีการกล่าวแล้วจะได้รับการเปลี่ยนแปลงอิเล็กทรอนิกส์ เปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์อาจเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนที่อยู่ในเปลือกหอยภายใน (พลังงานที่สูงขึ้น) หรือเปลือกนอก (พลังงานต่ำกว่า) ของอะตอม. Vibrational ระดับพลังงาน โมเลกุล (แต่ไม่ใช่อะตอม) สามารถสั่นสะเทือนในหลายรูปแบบที่แตกต่างกันเช่นอะตอมสามารถบีบอัดหรือยืดไปตามแกนของพันธบัตรหรือพวกเขาสามารถโค้งงอหรือไม่สมมาตรสมมาตร แต่ละเหล่านี้เกิดขึ้นการสั่นสะเทือนที่ความถี่ลักษณะ (พลังงาน) ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลของอะตอมและความแข็งแรงของพันธบัตรที่เกี่ยวข้อง. ระดับพลังงานหมุน โมเลกุลมักจะมีกลุ่มสารเคมีที่มีความสามารถในการหมุนรอบพันธบัตรบางอย่างที่ความถี่คงที่ (และพลังงาน) แต่ละกลุ่มจะมีหมายเลขเฉพาะของความถี่ที่มันหมุนและดังนั้นจึงมีหมายเลขเฉพาะของระดับพลังงานหมุนไท ความถี่ในการหมุนจะถูกกำหนดโดยมวลของอะตอมที่เกี่ยวข้องและระยะทางของพวกเขาจากแกนของการหมุน. พลังงานนิวเคลียร์ระดับ นิวเคลียสของอะตอมบางแห่งมีสถานที่ให้บริการที่เรียกว่าสปิน A (คิดค่าบริการ) นิวเคลียสปั่นสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็กและสามารถจะคิดว่าในฐานะที่เป็นแม่เหล็กขนาดเล็ก ปกติแม่เหล็กนี้สามารถปรับไปในทิศทางใด แต่ในการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กภายนอกก็สามารถจัดตัวเองอย่างใดอย่างหนึ่งกับสนามคือมันเป็นไท ระหว่างการเปลี่ยนระดับพลังงานแตกต่างกันภายในนิวเคลียสที่สามารถทำที่จะเกิดขึ้นโดยการใช้รังสีของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงกับกลุ่มตัวอย่าง. แปลระดับพลังงาน อะตอมและโมเลกุลอยู่ในการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องเพราะการแปลของพลังงานความร้อนของระบบ ระดับพลังงานที่ได้รับการแปลไท แต่ความแตกต่างระหว่างระดับพลังงานมีขนาดเล็กที่โมเลกุล แต่ทำหน้าที่เป็นพลังงานที่มีการกระจายอย่างต่อเนื่อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สเปกโทรสโกปี

1 บทนำ

ความหลากหลายของเครื่องมือที่นิยมใช้ในการวิเคราะห์วัสดุอาหารจะขึ้นอยู่กับสเปกโทรสโกปี เช่น UV , มองเห็น , เรืองแสง , อะตอม , อินฟราเรดและนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ . เครื่องมือเหล่านี้ใช้อันตรกิริยาระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอาหาร เช่น โมเลกุลองค์ประกอบสเปกโทรสโกปี

1 บทนำ

ความหลากหลายของเครื่องมือที่นิยมใช้ในการวิเคราะห์วัสดุอาหารจะขึ้นอยู่กับสเปกโทรสโกปี เช่น UV , มองเห็น , เรืองแสง , อะตอม , อินฟราเรดและนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ . เครื่องมือเหล่านี้ใช้อันตรกิริยาระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอาหาร เช่น โมเลกุลองค์ประกอบอะตอมและโมเลกุลสามารถมีจำนวน จำกัด ของระดับพลังงานต่อเนื่อง : พวกเขาไม่มีพลังระหว่างระดับเหล่านี้ เช่น ระดับพลังงานของพวกเขาที่แน่นอน . แต่ละโมเลกุลชนิดมีเฉพาะชุดของระดับพลังงานที่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอะตอมที่เป็นเอกลักษณ์ ( อิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน และโครงสร้างโมเลกุล ( ประเภทและการจัดเรียงตัวของอะตอม และพันธบัตร )ระดับต่ำสุดของพลังงานเหล่านี้จะเรียกว่าสถานะพื้น ในขณะที่ระดับที่สูงขึ้นจะเรียกว่าตื่นเต้นสหรัฐอเมริกา ศักยภาพพลังงานของอะตอมหรือโมเลกุลมักจะกำหนดให้สัมพันธ์กับสภาพพื้นดิน ( ซึ่งเป็นพลได้รับการศูนย์พลังงาน ศักยภาพพลังงานของโมเลกุลขึ้นตามลำดับ จากจำนวนแหล่งที่แตกต่างกัน : อิเล็กทรอนิกส์ , สั่น ,โครงสร้างพลวัตและการโต้ตอบ การแข็งค่าของปฏิบัติการหลักการของเครื่องมือเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความเข้าใจของการกระจายตัวของพลังงานในอะตอมและโมเลกุล ในลักษณะของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และของอันตรกิริยาของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับอะตอม และโมเลกุล .
2 การกระจายพลังงานของอะตอม และโมเลกุล

การหมุนการแปลและนิวเคลียร์

�อิเล็กทรอนิกส์พลังงานระดับ อิเล็กตรอนในอะตอมจะถูกจัดเรียงลงในหมายเลขของหอยที่แตกต่างกันและเปลือกซับ อิเล็กตรอนสามารถย้ายจากที่หนึ่งของเหล่านี้ย่อยเปลือกระดับอื่น โดยการดูดซับหรือการเปล่งรังสีที่มีพลังงานที่เหมาะสม ระบบจะบอกว่าได้รับการเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์การเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์อาจเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนที่อยู่ในเปลือกชั้นใน ( พลังงานสูง ) หรือเปลือกนอก ( พลังงานต่ำ ) ของอะตอม

� vibrational พลังงานระดับ โมเลกุล ( แต่ไม่ใช่อะตอม ) สามารถสั่นได้ในหลายโหมดที่แตกต่างกันเช่นอะตอมสามารถบีบอัดหรือยืดไปตามแกนของพันธบัตร หรือพวกเขาสามารถงอเป็นตายร้ายดีหรือ asymmetrically .แต่ละของการสั่นสะเทือนเหล่านี้เกิดขึ้นที่ความถี่ลักษณะเฉพาะ ( พลังงาน ) ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลของอะตอมและความแข็งแรงของพันธะเกี่ยวข้อง

�หมุนพลังงานระดับ โมเลกุลมักจะประกอบด้วยกลุ่มสารเคมีที่สามารถหมุนได้รอบ พันธบัตรบางความถี่คงที่ ( และพลังงาน )แต่ละกลุ่มมีหมายเลขเฉพาะของความถี่ที่มันหมุนและดังนั้นจึงมีหมายเลขเฉพาะของรถที่แน่นอนพลังงานระดับ หมุนความถี่จะถูกกำหนดโดยมวลของอะตอมที่เกี่ยวข้องและระยะทางของพวกเขาจากแกนของการหมุน .

�พลังงานนิวเคลียร์ระดับ นิวเคลียสของอะตอมบางคุณสมบัติที่เรียกว่าสปิน( คิดค่าบริการ ) ปั่น นิวเคลียสจะสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็กและสามารถคิดเป็นแม่เหล็กขนาดเล็ก ปกติแม่เหล็กนี้จะเน้นไปในทิศทางใด แต่การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กสามารถจัดตัวเองให้กับหรือกับเขตข้อมูล เช่น เป็นที่แน่นอน .การเปลี่ยนระหว่างระดับพลังงานที่แตกต่างกันภายในนิวเคลียสได้เกิดขึ้นโดยการใช้รังสีของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงกับตัวอย่าง

�แปลพลังงานระดับ อะตอมและโมเลกุลในการเคลื่อนไหวแปลอย่างต่อเนื่อง เพราะพลังงานความร้อนของระบบ ระดับพลังงานแปลเป็นที่แน่นอน อย่างไรก็ตาม