Электромагниттік сәулелену екі жақты сипатқа ие: кейбіреулерінде
жүктеу/скачать 17.67 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Молекулалық спектроскопия кванттардың зат молекулаларымен әрекеттесуі кезінде болатын энергетикалық өзгерістерді зерттейді, сәйкес спектрлер молекулалық деп те аталады.
- Егер зат газ күйінде болса, онда кванттар молекулалармен әрекеттескенде энергия өзгеруі мүмкін молекуланың бүтін (Er) ретінде айналуы, атомдардың тербеліс энергиясы (Ev ) және
- Диатомды газдарды сіңірудің тербелмелі-айналмалы спектрлері
|
Электромагниттік сәулелену екі жақты сипатқа ие: кейбіреулерінде тәжірибелерде (кедергі, дифракция) ол толқындар ағыны ретінде көрінеді кеңістікте, басқаларында (фотоэффект, спектрлер) – микробөлшектер ағыны ретінде – кванттар. Сәулеленуді сипаттау үшін келесі параметрлер қолданылады: Формулааа -1 Тұрақты параметрлері бар сәулелену монохроматикалық деп аталады. Осы сәулелену параметрлерінің мәндеріне сәйкес электромагниттік спектрдің аймақтары бөлінеді. Толқын ұзындығының төмендеу ретімен (кванттық жиілік пен энергияның жоғарылауы) бұл радиотолқындар аймағы, аймақтар микротолқынды, инфрақызыл (ИҚ, алыс, орта және жақын болып бөлінеді), көрінетін, ультракүлгін (ультракүлгін, жақын және алыс болып бөлінеді), рентген және гамма-сәулелену аймақтары. Кванттық теорияға сәйкес, заттардың микробөлшектер энергиясының жеке компоненттері кез – келген мәндерді қабылдай алмайды, тек меншікті энергия мәндері деп аталатын қатардан мүмкін болады-бұл кванттау деп аталады. Мысалы, газ молекулаларының айналу энергиясы, молекулалардағы атомдардың тербеліс энергиясы, атомдар мен молекулалардағы электрондардың энергиясы квантталады. Шредингер теңдеуін шешкен кезде құрамдас энергия молекулаларының меншікті мәндері алынады. Меншікті энергия мәндерінің жиынтығы энергетикалық кванттық деңгейлер жүйесін құрайды. Деңгейлерді көрсету үшін теріс емес кванттық сандар қолданылады. Электромагниттік сәулелену белгілі бір жағдайларда затпен әрекеттесуі мүмкін. Бұл өзара әрекеттесудің бірқатар негізгі нұсқалары бар: сіңіру, эмиссия, сондай-ақ зат үлгісімен сәулеленудің таралуы және шағылысуы. Сәулеленудің затпен өзара әрекеттесуінің барлық жағдайларында толқын ұзындығы ретінде (Георгий), жиілік – секундына тербелістер саны (Георгий), ~ толқындық Сан (ж) 1-ге тең), кванттық энергия (E). Бұл параметрлер Планк формуласымен байланысты: энергияны сақтау Заңы орындалады. Оған сәйкес бөлшектің энергиясы өзара әрекеттесуге дейінгі және кейінгі заттар e дезинфекция және E хор шамасы бойынша ерекшеленеді ~ энергиясы h: Формула -2 Осылайша, электромагниттік сәулеленудің затпен әрекеттесуі кезінде заттардың микробөлшектері бір энергия деңгейінен екіншісіне ауысады. Спектр1 әрқашан электромагниттік сәулеленудің затпен өзара әрекеттесуінің нәтижесі болып табылады, сондықтан теорияда сіңіру спектрлері (немесе абсорбциялық), эмиссиялық спектрлер (эмиссиялық) және дисперсиялық спектрлер бөлінеді. Көп жағдайда қазіргі спектрлер екі координат жүйесінде график түрінде болады. Абсцисса осінде олар электромагниттік сәулеленудің кейбір сипаттамаларын ұсынады (мысалы, М , ~ ), ординат осінде-берілген сәулеленудің затпен өзара әрекеттесуін сипаттайтын функция (мысалы, өткізу пайызы немесе сіңіру пайызы). Спектр дегеніміз - электро-магниттік сәулеленудің толқын ұзындығына, жиіліктерге немесе толқын сандарына зат үлгісімен шығарылуын, жұтылуын немесе шашырауын сипаттайтын энергияның немесе басқа шаманың таралуы. Молекулалық спектроскопия кванттардың зат молекулаларымен әрекеттесуі кезінде болатын энергетикалық өзгерістерді зерттейді, сәйкес спектрлер молекулалық деп те аталады. Егер зат сұйық күйде немесе молекулалық кристалл күйінде болса, онда молекулалардың айналуы қиын. Сондықтан кванттар молекулалармен әрекеттескенде атомдардың тербеліс энергиясы және/немесе электрондардың энергиясы өзгеруі мүмкін. Сәйкес спектрлер тербелмелі және электронды деп аталады (дәлірек айтқанда, электронды тербелмелі). Егер зат газ күйінде болса, онда кванттар молекулалармен әрекеттескенде энергия өзгеруі мүмкін молекуланың бүтін (Er) ретінде айналуы, атомдардың тербеліс энергиясы (Ev ) және электрондардың энергиясы (Eel ). Сонымен қатар, молекуланың энергиясының осы компоненттерін кванттау көршілер арасындағы энергия айырмашылығы пайда болады кванттық деңгейлер (e) коэффициентке бағынады: Егер молекула квантпен әрекеттескенде оның айналу энергиясы ғана өзгерсе, сәйкес спектрлер таза айналмалы деп аталады. (1.2) және (1.3)теңдеулер тұрғысынан мұндай өзгерістер 1 мұнда және одан әрі" спектр " термині электромагниттік спектрді білдіреді. Жалпы алғанда, абсцисса осі бойынша тербелістерге сипаттама берілген кез-келген диаграммалар спектрлер деп аталады (мысалы, дыбыс жиілігі). Олардан басқа спектрлерді басқа сипаттағы дискретті үлестірулер деп атауға болады, мысалы, масс-спектрлер. кванттың аз энергиясы сәйкес келеді, сондықтан таза айналмалы спектрлер әдетте микротолқынды немесе алыс ИҚ аймақтарында байқалады. Егер радиация затпен әрекеттескенде тербеліс энергиясы мен газ молекулаларының айналу энергиясы өзгерсе, онда спектр тербелмелі-айналмалы деп аталады. Мұндай спектрлер әдетте орта ИК аймағында орналасады және жеке сызықтарға бөлінетін жолақтар жүйесі болып табылады Диатомды газдарды сіңірудің тербелмелі-айналмалы спектрлері Орташа немесе жақын IR аймағындағы кванттардың жұтылуы әдетте атомдардың тербеліс энергиясының өзгеруімен байланысты-тербеліс деңгейлері арасындағы ауысулармен. Диполь моменті тербеліс кезінде өзгеретін молекулалар үшін сіңіру мүмкін. Диатомды молекулалар үшін бұл нөлдік емес дипольді талап етеді момент - тек гетеронуклеарлы молекулаларда болатын момент (CO, HF, HCl және т.б.). жүктеу/скачать 17.67 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|