Cтраница 1
![]() |
Типы колебаний молекулы СОа. [1] |
Колебательное состояние молекулы описывается тремя целыми числами: п, п2 и п3, которые указывают на число квантов в каждом из трех типов колебаний. На рис. 1.26 представлены низшие энергетические уровни молекулы. [2]
Колебательное состояние молекулы характеризуется г независимыми колебательными координатами xh, определяющими смещения атомов из положения равновесия. [3]
![]() |
Схема распределения колебательных и вращательных энергетических уровней для двух различных электронных состояний молекулы. х и. г. [4] |
Данному электронному и колебательному состоянию молекулы могут соответствовать различные величины ее вращательной энергии, которая характеризует вращение молекулы как единой системы. [5]
Изменение колебательного состояния молекул сопровождается одновременным изменением вращательного состояния, что приводит к появлению вращательной структуры. Во многих случаях расстояния между последовательными вращательными линиями столь малы, что разрешение оказывается невозможным. Однако, несмотря на это много - полезных сведений может быть получено на основании общего вида полосы поглощения. В ряде случаев удается определить и моменты инерции молекул. [6]
Число колебательных состояний молекулы в значительной степени определяется числом атомов и, следовательно, числом образованных ими связей. Даже для простой молекулы это число велико. Так, масляный альдегид ( СН3СН2СН2СНО) имеет 33 энергетически различных колебательных состояния. Не все эти колебания приводят к возникновению инфракрасных пиков; тем не менее, как видно из рис. 24 - 2, спектр его сравнительно сложен. [7]
Возбуждение колебательных состояний молекул в жидкостях может происходить при коллективных и неколлективных взаимодействиях. В последнем случае возбуждение чаще происходит так, что энергия EJ нормального колебания v; при каждом элементарном взаимодействии может изменяться только на один квант: Ae; hvt. Легче всего возбуждаются низкочастотные нормальные колебания. [8]
Самому общему возможному колебательному состоянию молекулы будут соответствовать отличные от нулей значения всех произвольных постоянных QKO и бк. Важные частные формы колебаний молекулы будут соответствовать тому случаю, когда некоторые из амплитуд QKO или все эти амплитуды, кроме одной, будут равны нулю. [9]
![]() |
Изменение критической координаты q в молекуле, способной к мономолекулярному превращению, до и после активирующего соударения. [10] |
Она характеризует колебательное состояние молекулы в целом. [11]
Так как отдельные колебательные состояния молекул энергетически обычно довольно значительно отличаются друг от друга, то вычисление Л - по формуле (1.23) показывает, что при комнатной температуре число центров, обладающих колебательной энергией, соответствующей высоким уровням, незначительно, так что практически почти все центры находятся в самом низком энергетическом состоянии, характеризуемом нулевым колебательным уровнем нижней системы. Энергетические расстояния между колебательными уровнями у различных молекул могут существенно отличаться; обычно эти расстояния для соседних уровней лежат в пределах от 0 01 до 1 эл. Если разница энергии нулевого и первого уровней равна ОД эл. Количество центров па следующих уровнях будет ничтожно. По мере повышения температуры заселенность верхних уровней: постепенно увеличивается; так, при той же разности энергий нулевого и первого уровней, равной 0 1 эл. С перемещает около 10 % центров на первый уровень и около 1 % на второй. Однако высокие колебательные уровни молекул почтн всегда остаются слабо заполненными. [12]
Поскольку изменение колебательного состояния молекулы происходит яри бинарных столкновениях, скорость изменения колебательной энергии прямо пропорциональна давлению газа. Поэтому из релаксационных уравнений нетрудно установить, что для колебательно неравновесного течения газа в сопле параметр p0L0 ( где р0, L0 - характерные значения давления и линейного размера, соответственно) является параметром подобия. Этот параметр подобия относится к течениям с одинаковой начальной температурой газа, фиксированным распределением относительного давления вдоль струйки тока p / p0 f ( x / L0) и неизменным химическим составом смеси. В реальных случаях течения пррдуктов сгорания в соплах при изменении характерных величин, в качестве которых естественно принять давление в камере сгорания рсо и диаметр критического сечения сопла d, меняется температура в начальном сечении сопла и химический состав смеси. Тем не менее приближенно можно считать, что такой параметр подобия справедлив и для таких случаев, когда во внимание принимается лишь относительное изменение параметров вследствие колебательной неравновесности. [13]
При средних температурах колебательные состояния молекул достаточно разделены между собой и поэтому не вносят существенного вклада в энтропию и энергию малых молекул. Однако при высоких температурах изменения внутренней энергии и энтропии молекул могут обусловливаться изменениями колебательных степеней свободы при адсорбции. В то же время ясно, что даже при физической адсорбции молекулы адсорбата на поверхности должны быть поляризованы ( см. гл. [14]
Значения / тах для каждого колебательного состояния молекулы могут быть найдены, если на рис. 4 по оси ординат отложить величины G ( о) и для всех значений v провести до пересечения с кривой ДУ ( г) / ( J) прямые, параллельные оси абсцисс. [15]