Презентация на тему "Вращательные спектры"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Вращательные спектры

• 
  Слайд 2
  

  Вращательная спектроскопия — вид микроволновой спектроскопии. Она измеряет поглощение или излучение света молекулами, т.е. изменений в их вращательной энергии.

  Вращательные спектры связаны с вращательными переходами между уровнями Е'вр и Е''вр при фиксированных электронном и колебательном состояниях молекулы. Они характеризуются частотами v = (Е'вр — Е''вр)/h в диапазоне 104-106 МГц

• 
  Слайд 3

  Вращательный спектр симметричного волчка

  (а)- Схематический вид спектра при малой дисперсии. (б)- Тонкая структура отдельных линий . Масштаб тонкой структуры каждой линии значительно больше масштаба, в котором изображено расстояние между последовательными линиями.

• 
  Слайд 4
  

  Вращательный спектр поглощения молекулы НСl. Над пиками указано соответствующее квантовое число J уровня, с которого происходит переход.

• 
  Слайд 5

  Каждый момент инерции определяется

  где mi-точечная масса, ri-ее расстояние от оси вращения.

• 
  Слайд 6
  

  Полный момент кол-ва движения G связан с проекциями момента на главные оси соотношением:

• 
  Слайд 7

  Энергия вращения Евр:

  момент количества движения:

• 
  Слайд 8

  Вращательные спектры двухатомных молекул(N2, HCl)

• 
  Слайд 9

  Кинетическая энергия симметричного ротатора:

  Несколько энергетических состояний жесткого ротатора, описываемых выражением:

• 
  Слайд 10

  Энергетические уровни жесткого ротатора и переходы между ними

• 
  Слайд 11

  Общее выражение для частот указанных переходов

• 
  Слайд 12
  

  Реальные молекулы не являются жесткими ротаторами. Действительно, на ядра при вращении действуют центробежные силы, которые изменяют межъядерное расстояние, а следовательно, и момент инерции. Кроме того, в процессе вращения в молекуле могут происходить колебания ядер. Учет этих фактов приводит к следующему более строгому выражению для Евр.j

• 
  Слайд 13

  Система координат для рассмотрения вращения многоатомных молекул.

• 
  Слайд 14
  

  Молекулы типа сферического волчка(CH4, CCl4, SF6) IA = IB = IC Молекулы типа симметричного волчка(CH3Cl , С6Н6) IA ≠ IB = IC Молекулы типа асимметричного волчка(H2O, C2H2, H2CO) IA ≠ IB ≠ IC

• 
  Слайд 15

  Молекула CH3Cl как симметричный волчек

• 
  Слайд 16

  Векторная диаграмма молекулы- симметричного волчка

• 
  Слайд 17

  Классическое движение асимметричного волчка(согласно Шулеру)

• 
  Слайд 18

  Примение

  По вращательным спектрам открыто существование свободных молекул в межзвездном пространстве. По тонкой структуре вращательных спектров, можно определять потенциальные функции внутреннего вращения. По вращательным спектрам можно изучать свойства молекул. Исследование параметров спектральных линий (уширение, сдвиг частоты) дает сведения о межмолекулярных взаимодействиях.