АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Происхождение молекулярных спектров

Читайте также:
  1. Pochodzenie, rodzina w Polsce - Происхождение, родственники в Польше
  2. Вопрос 35 Происхождение и основные этапы развития науки
  3. Глава XXIII. Процессы формирования различных спектров энергии в подсознании человека. Механизм управления подсознанием
  4. Морфофункциональная характеристика и классификация соединительной ткани. Клеточные элементы волокнистой соединительной ткани: происхождение, строение, функции.
  5. Общество и природа. Современный экологический кризис: происхождение ,проявления, способы разрешения.
  6. Омонимия. Классификация и происхождение.
  7. Представление спектров поглощения
  8. Преобразование спектров сигналов в нелинейных устройствах. Комбинационные частоты.
  9. Происхождение американизмов
  10. Происхождение объектов. Основы работы с объектами
  11. Происхождение омонимов

 

При прохождении излучения через прозрачный слой жидкости (твердого тела или газа) происходит селективное поглощение излучения с определенными частотами. Электромагнитная энергия в этом случае передается атомам или молекулам вещества и переводит поглощающие частицы из нормального состояния, или основного, в возбужденное. Совокупность всех поглощенных частот составляет спектр поглощения молекулы (молекулярный абсорбционный спектр). Поглощение электромагнитного излучения веществом М можно представить как двухступенчатый процесс, первая ступень которого выражается следующим образом:

М + hn ®M*,

где М* –атом или молекула в возбужденном состоянии. Время пребывания в возбужденном состоянии невелико (10–9–10–8с), затем частицы возвращаются в исходное состояние. В абсорбционных методах энергия возбуждения превращается в тепло (вторая ступень процесса):

М* ®М + тепло

Важно иметь в виду, что время жизни частиц М*обычно столь мало, что концентрация их в любой момент времени при нормальных условиях ничтожна. Более того, количество выделяющегося тепла неощутимо. Вследствие этого облучение системы при ее изучении сопровождается минимальным разрушением, что является преимуществом абсорбционных методов.

Спектры атомов в УФ, видимой и ближней ИК-областях возникают при переходах валентных электронов из одних энергетических состояний в другие, каждому переходу отвечает спектральная линия определенной частоты. Спектры атомов состоят из большого числа дискретных спектральных линий.

Спектры молекул значительно сложнее, поскольку обусловлены не только движением электронов, но и колебаниями атомных ядер и вращением молекулы как целого. Поэтому в любом стационарном состоянии энергия молекулы складывается из электронной, колебательной и вращательной энергий:

Наибольший вклад в полную энергию вносит энергия электронных переходов, наименьший – энергия вращения молекул:

Евр/ Екол/ Еэл = 1 / 102/ 103

Так же, как и атом, молекула может существовать только в определенных энергетических состояниях, называемых энергетическими уровнями (орбиталями). Каждому электронному состоянию соответствуют колебательные уровни, а каждому колебательному уровню – вращательные. При получении энергии извне молекула переходит с одного энергетического уровня на другой.



При изменении энергии электронов (60–150 кДж/моль) у молекулы одновременно меняются колебательная и вращательная энергии, и вместо электронных наблюдаются электронно-колебательно-вращательные переходы. Поскольку их число весьма велико, то электронно-колебательно-вращательный спектр, обычно называемый электронным, принимает вид широких перекрывающихся полос в УФ, видимой и ближней ИК-областях.

В зависимости от состава молекул и условий измерения спектров (газовая или конденсированная фаза, тип растворителя, температура) полосы в электронных спектрах могут быть гладкими или характеризоваться лучше или хуже выраженной колебательной и вращательной структурами (рис. 1.2.). В случаях, когда проявляется тонкая структура, говорят о разрешенных спектрах.

Рис.1.2. Электронные спектры веществ: а) гладкий контур, колебательная структура не проявляется; б) на контуре полосы видны следы колебательной структуры; в) спектр поглощения паров антрацена с четкой колебательной структурой.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)