Содержание
-
Вращательные спектры
-
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
-
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.
-
Вращательный спектр поглощения молекулы НСl. Над пиками указано соответствующее квантовое число J уровня, с которого происходит переход.
-
Каждый момент инерции определяется
где mi-точечная масса, ri-ее расстояние от оси вращения.
-
Полный момент кол-ва движения G связан с проекциями момента на главные оси соотношением:
-
Энергия вращения Евр:
момент количества движения:
-
Вращательные спектры двухатомных молекул(N2, HCl)
-
Кинетическая энергия симметричного ротатора:
Несколько энергетических состояний жесткого ротатора, описываемых выражением:
-
Энергетические уровни жесткого ротатора и переходы между ними
-
Общее выражение для частот указанных переходов
-
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
-
Система координат для рассмотрения вращения многоатомных молекул.
-
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
-
Молекула CH3Cl как симметричный волчек
-
Векторная диаграмма молекулы- симметричного волчка
-
Классическое движение асимметричного волчка(согласно Шулеру)
-
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.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.