Колебание - многоатомная молекула
Cтраница 1
Колебания многоатомной молекулы классифицируются по типам симметрии - неприводимым представлениям соответствующей точечной группы: Z. [1]
Колебания многоатомных молекул значительно сложнее, чем двухатомных, так как число возможных типов колебаний быстро растет с увеличением числа атомов в молекуле. Первые два типа колебаний валентные, одно из них является симметричным, другое - антисимметричным. Смысл этих названий ясен из рисунка. [2]
Теория колебаний многоатомных молекул развивается в последнее время главным образом в направлении усовершенствования методов расчета. Она сталкивается со значительными трудностями как в построении потенциальной функции, так и в выяснении физического содержания получаемых из теории колебаний силовых параметров молекул. [3]
 |
Нормальные колебания молекулы COz. [4] |
Частоты колебаний многоатомных молекул, принадлежащие основному, составному тону или обертону, случайно могут оказаться близкими. Тогда вследствие взаимодействий колебаний соответствующие уровни энергии смещаются в противоположных направлениях. Между компонентами образовавшегося дублета наблюдается перераспределение интенсивности. Это явление носит название резонанса Ферми. [5]
 |
Формы некоторых колебаний СН2СВг2, Reproduced, with permission, from Journal of Chemical Physics. [6] |
При колебаниях многоатомных молекул все атомы движутся в фазе, но с различными амплитудами. Строго говоря, не существует колебания, локализованного на отдельной группе атомов, хотя может быть и такая ситуация, когда колеблется почти одна связь. Этот механический эффект в колебательных системах является одной из причин того, что групповые частоты изменяются при переходе от одной молекулы к другой, даже если силовые постоянные неизменны ( стр. [7]
 |
Формы некоторых колебаний СН2СВг2. Reproduced, with permission, from Journal of Chemical Physics. [8] |
При колебаниях многоатомных молекул все атомы движутся в фазе, но с различными амплитудами. Строго, говоря, не существует колебания, локализованного на отдельной группе атомов, хотя может быть и такая ситуация, когда колеблется почти одна связь. Этот механический эффект в колебательных системах является одной из причин того, что групповые частоты изменяются при переходе от одной молекулы к другой, даже если силовые постоянные неизменны ( стр. [9]
Нулевая энергия колебаний многоатомной молекулы дается. [10]
Важнейшим в теории колебаний многоатомных молекул является понятие формы нормального колебания. [11]
При малых амплитудах колебания многоатомной молекулы, как и двухатомной, гармонические. Поскольку колебания отдельных атомов в молекуле связаны друг с другом, то многоатомную молекулу можно представить как совокупность набора осцилляторов, движения которых связаны между собой. Энергия, попадающая па один из осцилляторов, например на отдельную связь в молекуле, перераспределяется через некоторое время по другим связям, и все атомы и связи вовлекаются в колебание. Именно нормальные колебания проявляются в спектрах и число их равно числу степеней свободы. Это означает, что, например, в спектре трехатомной молекулы воды Н2О должны быть представлены три частоты и три нормальных колебания. [12]
По типу симметрии колебания многоатомных молекул разделяются также на неполносимметричные и полносимметричные. Так, колебание, симметричное относительно какого-либо-одного или нескольких ( но не всех) элементов симметрии, называется неполносимметричным. [13]
Для понимания сложной картины колебаний многоатомных молекул и интерпретации молекулярных спектров важно знать симметрию молекул. Геометрическая конфигурация молекулы определяется пространственным расположением атомных ядер, поскольку время обращения молекулярного электрона вокруг них ничтожно мало по сравнению с периодом колебания ядер. Расположение и тип ядер определяют симметрию молекул. При этом молекулу рассматривают как систему точечных атомов. Перемещения точек в системе, сохраняющие неизменными ее конфигурацию и свойства, называют операциями симметрии. Для молекулярной системы таковыми являются операции отражения и вращения. [14]
Изложенные выше отдельные положения теории колебаний многоатомных молекул относятся к разреженным газам, когда колебательные уровни узкие, а окружающая среда не оказывает влияния на акт взаимодействия молекулы с электромагнитным излучением. Получаемые для таких веществ спектры уже нельзя рассматривать как характеристики отдельных молекул вещества, ибо они оказываются обусловленными свойствами некоторой системы молекула - среда. Очевидно, что в этом случае для перехода от спектра системы молекула - среда к спектру одиночной молекулы необходима соответствующая поправка. [15]
Страницы: 1 2 3 4