Собственное колебание - молекула
Cтраница 3
Приведем еще один пример использования резонанса, связанный с клистроном, На основе резонанса можно определять собственные колебания молекул в веществе. Если такая молекула или атом облучаются СВЧ электромагнитными колебаниями, частота которых v удовлетворяет условию hv - Еъ - Ен ( h - постоянная Планка, Ев и Ен - значения энергии на верхнем и нижнем уровнях), то может произойти резонансное поглощение. [32]
Каждый газ, относящийся к первой группе, имеет определенное молекулярное строение и характерную для него частоту собственных колебаний молекул. Если через слой газа пропускать инфракрасные лучи, то поглощаются те из них, частота колебаний которых равна частоте собственных колебаний молекул газа. При этом энергия поглощенных лучей расходуется на увеличение кинетической энергии молекул и рассеивается в виде тепла. Лучи же с отличной частотой колебаний проходят через газ без изменений. [33]
Трудности классической теории теплоемкости газов связаны с невозможностью правильно учесть в рамках классической механики вклад в теплоемкость собственных колебаний молекул. [34]
Если через слой газа пропускать инфракрасные лучи, то поглощаются те из них, частота колебаний которых равна частоте собственных колебаний молекул газа. При этом энергия поглощенных лучей расходуется на увеличение кинетической энергии молекул и рассеивается в виде тепла. Лучи же с частотой колебаний, отличающейся от частоты колебаний молекул, проходят газ без изменений. Каждый газ поглощает радиацию в определенной свойственной ему области спектра, например: оксид углерода в области 4 7 мкм; диоксид углерода - 2 7 и 4 3 мкм; метан - 3 3 и 7 65 мкм. Это обусловливает возможность проведения избирательного анализа газов оптико-акустическим методом. [35]
Так как Ь равно хм, а а ( 1 - х) ш, то можно определить частоту собственных колебаний молекулы окиси углерода в двух электронных состояниях. Эти значения найдены равными 1515 61 и 2169 31 ел 1; первая частота относится к возбужденному состоянию молекулы, вторая - к основному. На основании значения частоты можно вычислить по уравнению (29.47) коэ-фициент квазиупругой силы нормального состояния окиси углерода; он равен 19, 01 105 дин / см. Это исключительно высокое значение соответствует общепринятой структуре окиси углерода, включающей резонанс между двойными и тройными формами связи. [36]
Здесь gi и g0 - статистические веса колебательно возбужденной и неколеблющейся молекулы ( обычно gi - g0), vu - частота собственных колебаний молекулы. [37]
При прохождении через вещество свет частично рассеивается, причем спектр рассеянного света содержит кроме линий источника света дополнительные линии, возникшие вследствие собственных колебаний молекул. Частоты этих колебаний ( характеристические частоты) определяются как разность между частотой луча данной линии спектра рассеяния и частотой исходного ( падающего) света. Каждый вид связи элементов имеет свою характеристическую частоту. [39]
 |
Энергетические уровни и переходы между ними для гармонического осциллятора ( а и реальной молекулы ( б. [40] |
Таким образом, частота ш ( волновое число) спектральной линии, отвечающей поглощенному кванту, равна частоте ое ( волновому числу) собственных колебаний молекулы. В действительности ю отличается от ые на очень небольшую величину в согласии с более строгой теорией, учитывающей ангармоничность колебаний. Реальная молекула не является гармоническим осциллятором. [41]
Единственная постоянная этого уравнения, характеризующего индивидуальный газ, - характеристическая температура Q hvo / k ( h - постоянная Планка, VQ - частота собственных колебаний молекулы, k - постоянная Больцмана), а переменная - отношение Q / T. Последнее слагаемое в (1.77) Сэл можно опустить, так как электронное возбуждение требует очень высокой температуры. [42]
Линии комбинационного рассеяния характеризуются не длиной волны или волновым числом, а разностью волновых чисел возбуждающей линии и линии комбинационного рассеяния Av. Эта величина характеризует частоты собственных колебаний молекул, поэтому их иногда называют коротко - частоты. [44]
Молекулярная дестилляция принципиально отличается от процесса обычной дестилляции, описанного выше. Она основана на использовании собственных колебаний молекул дестиллируемых жидкостей. В определенных условиях, а именно при глубоком вакууме, отвечающем остаточному давлению порядка 10 - 4 мм рт. ст., и при проведении процесса в очень тонком слое колебания молекул достигают столь значительной величины, что последние могут преодолеть силы их взаимного притяжения. Молекулярная дестилляция использует увеличение длины свободного пробега молекул и улавливает отделяющиеся с поверхности испарения молекулы с помощью конденсационных поверхностей. [45]
Страницы: 1 2 3 4