Вращательный спектр - двухатомная молекула
Cтраница 1
Вращательные спектры двухатомных молекул в самом простом случае представляют собой полосы поглощения ( абсорбции) излучения; они, впрочем, характерны только для таких молекул, у которых имеется дипольный момент. Подставим в уравнение Шредингера в качестве координаты. [1]
Более подробная теория вращательных спектров двухатомных молекул, основанная на рассмотрении нежесткого ротатора, приводит к гораздо лучшему согласию с экспериментальными данными. [2]
Остановимся коротко на вращательных спектрах двухатомных молекул. [3]
Выведите уравнение, описывающее вращательный спектр двухатомной молекулы ( в шкале волновых чисел), если / - вращательное квантовое число нижнего вращательного уровня, а В - вращательная постоянная. [4]
Получим уравнение, описывающее частоты линий вращательного спектра двухатомной молекулы, состоящей из атомов А и В. Для этого выразим энергию вращательного движения через момент импульса М и момент инерции / молекулы ( ем. [5]
Получим уравнение, описывающее частоты линий вращательного спектра двухатомной молекулы, состоящей из атомов А и В. [6]
 |
Жесткий ротатор. j r. [7] |
Теория жесткого ротатора имеет важное значение для анализа вращательных спектров двухатомных молекул. Жесткий ротатор ( рис. 3.7) представляет собой систему, состоящую из двух точечных частиц с массами т и / П2 соответственно, удерживаемых невесомой связью на постоянном удалении друг от друга. Эта система вращается вокруг оси ( О), проходящей через центр тяжести системы и направленной перпендикулярно плоскости чертежа. В данном случае нас не интересует поступательное движение ротатора, и поэтому можно предположить, что его центр тяжести неподвижен и совпадает с началом системы координат. [8]
Другой метод определения ядерных спинов основан на явлении чередующейся интенсивности линий, обнаруженном во вращательных спектрах двухатомных молекул с одинаковыми ядрами. Молекулы, в которых ядерные спины параллельны, и молекулы, в которых спины антипараллельны, дают во вращательном спектре два ряда чередующихся линий. Отношение интенсивностей двух следующих друг за другом линий является мерой отношения распространенности двух типов молекул. Два типа молекул водорода - ортоводород ( спины двух ядер параллельны) и параводород ( спины антипараллельны) - могут быть разделены. [9]
 |
ИК - и КР-спектры 1, 3, 5-триметилбензола, зарегистрированные.| Электронные спектры поглощения растворов бензола и пиридина. [10] |
Каждый такой переход сопровождается также изменением колебательных и вращательных состояний. Образующиеся электронные спектры поглощения во многом похожи на электронно-колебательно - вращательные спектры двухатомных молекул, но они гораздо сложнее и для них чаще наблюдаются области непрерывного поглощения из-за многочисленных отталкивательных электронных состояний. Расшифровка вращательной структуры таких спектров и определение по ним молекулярных постоянных является очень сложной проблемой, которая решена для довольно ограниченного круга соединений. [11]
Из формулы (46.13) следует, что частоты линий во вращательных спектрах тем меньше, чем больше момент инерции молекулы. Только спектры молекул гидридов, как более легких, лежат в дальней ПК-области. Вращательные спектры негидридных двухатомных молекул, начиная от очень легкой молекулы СО и кончая более тяжелыми, лежат в диапазоне сверхвысоких радиочастот. [12]
Не вдаваясь в подробности вычислений, мы рассмотрим эти закономерности на примере молекулярных спектров простейших двухатомных молекул. Экспериментальные исследования поглощения электромагнитных волн радиодиапазона позволяют с помощью методов радиоспектроскопии ( § 14.10) весьма точно исследовать вращательные спектры двухатомных молекул. Поскольку совершенно свободное вращение молекул возможно лишь в газах, изучение спектров газов позволяет получить надежные сведения о закономерностях расположения вращательных энергетических уровней и переходах между ними. [13]
Качественные соображения, изложенные в § 15.5, находят свое развитие и подтверждение в закономерностях, установленных с помощью квантовой механики, которыми описываются молекулярные спектры. Не вдаваясь в подробности вычислений, мы рассмотрим эти закономерности на примере молекулярных спектров простейших двухатомных молекул. Экспериментальные исследования поглощения электромагнитных волн радиодиапазона позволяют с помощью методов радиоспектроскопии ( см. § 14.10) весьма точно исследовать вращательные спектры двухатомных молекул. Поскольку совершенно свободное вращение молекул возможно лишь в газах, изучение спектров газов позволяет получить надежные сведения о закономерностях расположения вращательных энергетических уровней и переходах между ними. [14]
Страницы: 1