Инфракрасные вращательно-колебательные инфракрасных полос)

Инфракрасные вращательно-колебательные спектры (см. также Тонкая структура инфракрасных полос) асимметричных волчков 497 (глава IV, 46) линейных молекул 408 (г.тава IV, 16) молекул со свободным или заторможенным внутренним вращением 527 (глава IV, 56) [c.601]

Так как основным электронным состоянием всех известных линейных многоатомных молекул является состояние И, нам не нужно рассматривать влияние на вращательно-колебательный спектр электронного момента количества движения Л. Роль электронного момента играет колебательный момент количества движения I, и поэтому структура инфракрасных полос линейных многоатомных молекул во всех отношениях подобна структуре соответствующих электронных полос двухатомных молекул. [c.409]

Мы рассмотрим вращательно-колебательные спектры только тех молекул, являющихся сферическими волчками, которые принадлежат к точечной группе Та, т. е. спектры только тетраэдрических молекул, а не каких-либо других молекул с более высокой или более низкой симметрией, так как инфракрасные и комбинационные полосы были разрешены только для тетраэдрических молекул. [c.474]

Важную роль в процессе теплообмена в топках играют углекислый газ СОа и водяной пар HjO, образующиеся при сжигании твердого топлива, мазута и газа. При температурах, характерных для топочных камер котлоагрегатов, эти трехатомные газы излучают и поглощают энергию в отдельных колебательно-вращательных полосах инфракрасной области спектра, образованных множеством взаимно перекрывающихся линий. Интегральная сила полос может быть рассчитана по формуле [c.17]

Факел мазутного или газового пламени представляет собой сложную гетерогенную систему, состоящую из газообразных продуктов полного сгорания СО а и HjO и взвешенных в их потоке частиц сажистого углерода. Трехатомные топочные газы СОа и HgO, как уже отмечалось выше, обладают рядом колебательно-вращательных полос, расположенных в инфракрасной области спектра. Частицы сажи образуют сплошной спектр излучения, охватывающий видимую и инфракрасную области. [c.114]

Поглощение (или испускание) излучения газами обусловлено изменениями электронных, колебательных и вращательных энергетических уровней молекул. При переходе между электронными уровнями возникают спектральные линии в видимой части спектра и в области более коротких волн (т. е. в ультрафиолетовой части спектра) при переходе между колебательными уровнями — в инфракрасной области при переходе между вращательными уровнями — в дальней инфракрасной области. При соответствующих значениях частоты изменения колебательных и вращательных уровней оказываются взаимосвязанными и переход происходит одновременно. Поскольку энергия колебательных уровней больше, чем вращательных, результирующий спектр состоит из близко расположенных спектральных линий внутри узкого интервала длин волн этот спектр называется колебательно-вращательной полосой. Поэтому описание характеристик поглощения газа в зависимости от длины волны весьма сложно. Рассмотрим, например, пучок монохроматического излучения интенсивностью /у, проходящий в слое газа в направлении Q. Если рассеяние излучения молекулами газа пренебрежимо мало [c.104]

Правил отбора для разрешенных электрических дипольных переходов. Особенно важны правила отбора для переходов между вращательно-инверсионными состояниями. Из табл. А. 9 видно, что Мг и (Мх, Му) относятся к типам симметрии Л 2 и Е соответственно, а Г совпадает с Л". Следовательно, переходы в основных полосах типа активных в инфракрасном спектре, удовлетворяют правилам отбора А/С = 1 и Д/= О, 1, а переходы вращательно-инверсионного спектра подчиняются правилам отбора АК =0, AUi — нечетное и Л/ = О, 1. Так как состояние с Ui = 1 очень близко к состоянию с Ui = О, горячие переходы из состояния с Ui = 1 так же важны, как и переходы из основного состояния с 01 = 0. На рис. 12.10 показаны низкие вращательные уровни состояний с Ui = О, 1, 2, 3 и некоторые разрешенные в электрическом дипольном поглощении вращательно-инверсионные переходы, показанные сплошными линиями. Полосы переходов с Ui=3- 0 и 21 в инфра-. красном спектре, соответствующие полосе с U2 == 1 - О жесткой неплоской молекулы, полностью перекрываются. В микроволновом спектре поглощения активны переходы типа Ui = 0-<-l и 1- -0 три перехода такого типа указаны на рис. 12.10 эти переходы соответствуют чисто вращательным переходам в жесткой неплоской молекуле. Вращательные переходы в состояниях с ui = О или 1 запрещены, однако колебательно-вращательные [c.393]

Инфракрасная спектроскопия. Все вещества (кристаллы, жидкости, газы) поглощают в инфракрасном спектре в характерных для них спектральных диапазонах. Полосы поглощения, близкого к инфракрасному, могут быть отнесены к колебательным или вращательным полосам, по которьш можно судить о частотах колебаний и вращениях всей молекулы или отдельных ее частей относительно друг друга. [c.361]

Эта формула лежит в основе изучения щирины и формы инфракрасных полос поглощения, исследования характера молекулярного движения частиц среды, оценок времен вращательной и колебательной релаксаций. По функциям корреляции можно рассчитать контуры спектральных полос для различных моделей вращающихся молекул. ДФК экспоненциального вида приводит к дисперсионной форме спектра. [c.149]

Качественный анализ по спектрам поглощения более широко используется в инфракрасной области, где лежат колебательно-вращательные спектры поглощения, которые состоят из сравнительно узких полос. Структура колебательных спектров более устойчива, а главное, характерна и поэтому удобна для целей качественного молекулярного анализа. [c.633]

Воль с сотрудниками 77] применили метод двух цветов для измерений температуры пламен, а впоследствии область его применения была распространена и на двигатели внутреннего сгорания [78]. Температура определялась из отношения интенсивностей двух полос спектра НгО в близкой инфракрасной области. При измерениях такого рода на самом деле измеряется вращательная или колебательная температура в зависимости от того, какие выбраны головные линии в полосах. [c.360]

Закись азота, N20. Число электронов молекулы N 0 и молекулы СОа одинаково, II поэтому можно было бы также ожидать, что она имеет линейную симметричную структуру. Однако исследование колебательного и колебательно-вращательного спектров однозначно показывает, что молекула К О, хотя и линейна, но не симметрична. Форма молекулы N — N — О. Три наиболее интенсивные инфракрасные полосы имеют частоты [c.301]

С[т1], вращательная постоянная колебательного уровня 48Э, 51У точечная группа, см. также 18, 23 Сзт, молекулы точечной группы С., орто- и пара-модификации 67, 498 полная симметрия вращательных уровней 6O, 491 правила отбора для вращений 469, 497 правила отбора для колебаний 274, 281, 374 - 380, 389 типы инфракрасных полос 499—512 типы кориолисовых возмущений 495 [c.631]

Ч. V 8 , число вращений вокруг осей х, у, г данного типа симметрии 251 Д, нарушение соотношения Ус в плоских молекул 490 А, типы симметрии (характеры) точечной группы 127, 144, 156, 15Э, 230, 274 Ag, Д , типы симметрии (характеры) точечной группы 134, 158, 274 Д, Д , Дц, колебательные состояния линейных молекул, их вращательные уровни 399, 401 Д—Д инфракрасные полосы (переходы) линейных молекул 409 Д—II инфракрасные полосы (переходы) линейных молекул 409 Д—комбинационные линии линейных молекул 297, 427 полная энергия состояний 532 Евн,. пост.> внутренняя энергия и энергия поступательного движения 532 [c.641]

Колебательно-вращательный спектр водяного пара занимает всю видимую область, близкую и среднюю инфракрасную области примерно до частот 1000 м при этом в видимой области находятся весьма слабые полосы поглощения составных частот, в близкой инфракрасной более сильные полосы обертонов и составных частот. Наиболее интенсивной и широкой полосой поглощения является основная полоса V2, центр которой располагается около длины волны 6,25 мкм. В вертикальном столбе атмосферы при средней влажности эта полоса полностью поглощает излучение Солнца в диапазоне длин волн 5,5... 7,5 мкм. Центр следующей по интенсивности полосы vз располагается около длины волны 2,66 мкм. Полосы VI (центр около 2,74 мкм) и 2v2 (центр около 3,17 мкм) вместе с полосой vз обусловливает полное поглощение солнечного излучения в вертикальном столбе атмосферы на средних широтах и в спектральном районе 2,6... 3,3 мкм. Другие колебательно-вращательные полосы водяного пара, группируясь, образуют в спектре полосы поглощения с центрами около длин волн 1,87 1,38 1,1 0,94 0,81 мкм и серию слабых полос в видимой области спектра. [c.12]

Все три основные колебательно-вращательные полосы молекулы Оз активны в поглощении и расположены в инфракрасной области спектра. Полоса VI перекрывается с полосой vз, чем вызывается сильное взаимодействие между соответствующими уровнями энергии. По интенсивности полоса VI значительно слабее полосы vз. Полоса V2 перекрывается с центральной частью сильной полосы поглощения СО2 с центром около 15 мкм. [c.14]

Вторая особенность расчета функций пропускания для узкополосных источников связана с учетом вклада слабых линий. Как показывают экспериментальные исследования спектров поглощения атмосферных газов, выполненные с аппаратурой сверхвысокого разрешения и чувствительности, линиями поглощения довольно плотно заполнены не только районы, занятые полосами поглощения, но и окна прозрачности атмосферы. В частности, большое количество линий, обязанных своим происхождением переходам между высокими колебательными и вращательными уровнями молекул, обнаружено в видимой области спектра [3, 38] и в окнах прозрачности инфракрасного диапазона длин волн [27]. Очевидно, что при распространении излучения с широким спектром, вклад слабых линий будет незначителен. В случае узкополосного излучения вклад этих линий в резонансных условиях может стать очень заметным. Например, ослабление излучения на отдельных переходах DF-лазера в области 3,5... 4 мкм, существенно зависит от резонансного поглощения HDO [35], несмотря на его очень малое содержание в атмосфере. [c.195]

Водяной пар. Колебательно-вращательный спектр водяного пара занимает всю видимую область, близкую и среднюю инфракрасную области примерно до частот 1000 см- с центрами полос поглощения 0,59 0,69 0,72 0,81 0,94 1,1 1,38 1,87 2,47 2,66 3,17 и 6,25 мкм. Наиболее интенсивной является 6,25 мкм-по-лоса поглощения. В вертикальном столбе атмосферы при средней влажности эта полоса полностью поглощает излучение Солнца в диапазоне длин волн 5,5... 7,5 мкм. Полосы поглощения с центрами 3,17, 2,66 и 2,47 мкм вместе обусловливают полное поглощение солнечного излучения в вертикальном столбе атмосферы при средних влажностях в спектральном районе 2,66... 3,3 мкм. Вращательный спектр поглощения водяного пара занимает весьма широкую спектральную область, примерно от длин волн 8 мкм [c.18]

Как видно из приведенного выше материала, в диапазоне длин волн от 0,2 до 20 мкм поглощение атмосферными газами обусловлено главным образом колебательно-вращательными полосами, наиболее интенсивные из которых расположены в инфракрасной области спектра. На рис. 1.1 представлены две записи с малым разрешением спектра поглощения солнечного излучения, достигающего при одинаковых условиях поверхности Земли и высоты 11 км. Положения центров основных полос поглощения [c.21]

Формальдегид, Н СО и О СО. Обычно предполагается, что молекула формальдегида имеет плоскую симметричную форму типа У (точечная группа С , см. фиг. 24), хотя априори (если не учитывать теорию направленных валентностей) возможна и форма пирамиды только с одной плоскостью симметрии (точечная группа С ). Однако последнее предположение безусловно иск.тючается, так как во вращательной структуре инфракрасных и ультрафиолетовых полос наблюдается чередование интенсивностей (3 1) см. стр. 509 и [288]). Было бы трудно прийти к такому выводу на основе только одного колебательного спектра, так как для обеих моделей все шесть основных частот (см. фиг. 24) активны как в инфракрасном, так и в комбинационном спектрах (см. табл. 55). Хотя для обеих моделей должны получаться некоторые различия в правилах отбора для составных частот инфракрасного спектра и в поляризации основных комбинационных частот, но имеющиеся экспериментальные данные ) не позволяют прийти к сколько-нибудь надежному выводу. Из имеющихся данных о колебательном спектре существенное подтверждение плоской модели дает лишь применение правила произведений к наблюденным значениям основных частот молекул НзСО и В СО. Соответствуюп1ее соотношение хорошо выполняется лишь для плоской модели. В дaльнeйпJeм мы будем исходить именно из этой модели. [c.324]

Анализ инфракрасных полос, моменты инерции и междуатомные расстояния симметричных волчков. Если в параллельной полосе не разрешена тонкая структура К (т. е. при совпадении всех подполос), полоса имеет в основном ту же структуру, что и перпендикулярная полоса линейной молекулы, и мы можем найти значения вращательных постоянных В и В" таким же способом, как и ранее, а именно из комбинационных разностей (]) = = R J) — P J) и J) = R J— ) — P J- - ) соответственно (см. стр. 419). Применяя этот способ к параллельным полосам, воспроизведенным на фиг. 123 и 124, мы получаем постоянные В 1 наряду с другими величинами, собранными в приводимой ниже табл. 132. Разумеется, разность А,Р" ), полученная иэ различных параллельных полос одной и той же молекулы, должна быть одинаковой при каждом из значений У, если нижнее состояние является общим. Помимо этого, сумма частот двух последовательных линий в чисто вращательном спектре также должна быть точно равна соответствующему значеник> разности во вращательно-колебательном спектре [c.462]

Примеры, моменты инерции и расстояния между ядрами. Мекке и его сотрудники [612, 130, 333] были первыми, кому удалось дать полный анализ вращательно-колебательного спектра молекулы, являющейся асимметричным волчком, а именно молекулы Н.20. Этот пример и до сих пор остается единственным примером сильно асимметричного волчка, дли которого произведен действительно полный анализ спектра. Существенное преимущество в данном случае заключается в том, что благодаря сильному поглощению в атмосфере солнечного спектра парами воды удается получить очень полный спектр Н О с высокой дисперсией в области спектра, доступной для фотографирования. Было обнаружено, что все полосы в фотографической области спектра принадлежат к типу Л. В качестве примера в табл. 134 приведены значения частот и интерпретация линий полосы 8227А, которая была воспроизведена на фиг. 151, б. Читатель может использовать эти даниые и проверить, как выполняются приведенные выше комбинационные соотношения. Табл. 135 иллюстрирует как совпадение некоторых комбинационных разностей для нижнего состояния рассматриваемой полосы, так и их совпадение с соответствующими комбинационными разностями для других полос и с надлежащим образом выбранными разностями для чисто вращательного спектра в далекой инфракрасной области. Мы видим, что, за исключением одного случая 3 —2 , совпадение разностей, полученных для данной пары уровней из разных полос и из вращательного [c.517]

СН2О2, муравьиная кислота геометрическая структура 345 димеры в парах 346, 564 изотопический эффект 346 колебания (частота) ОН в газах и жидкости 566 моменты инерции и вращательные постоянные 465 наблюденные инфракрасные и комбинационные спектры 346 СН4О, метиловый спирт ассоциация в жидком состоянии 567 влияние внутреннего вращения на вращательно-колебательные полосы [c.610]

При раснространеппи пзлучения в среде оно селективно поглощается на собственных частотах вещества среды. В ультрафиолетовой п впди.л 0Й областях спектра поглощение происходит на частотах. связанных с электронными переходами в атомах и молекулах, а в инфракрасной области — на частотах колебательных и вращательных переходов молекул и собственных частотах кристаллических решеток. В тех участках спектра, где вещество селективно поглощает, величина прошедшего потока излучения становится меньше, образуя в спектре падающего па вещество излучения провалы , илп полосы поглощения, которые и составляют спектр поглощепия. [c.396]

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ - спектры поглощения и испускания, а также комбинационного рассеяния света, возникающие при квантовых переходах молекул с одних уровней энергии на другие. М. с. наб.людаются в виде совокупности более или менее широких полос, распадающихся при достаточной дисперсии спектрального прибора на совокупность тссно расположенных линий. Сложность полосатых М. с. по сравнению с линейчатыми атомными спектрами опроделяется тем, что движение в молекулах болое сложно, чем в атомах наряду с движением электронов относительно ядер составляющих молекулу атомов, происходит колебательное движение самих ядер около положений равновесия и вращательное дпижение молекулы как целого. Переходы можду уровнями энергии, связанными с этими видами движения, дают в видимой и ультрафиолетовой областях полосатые электронные спектры, в близкой инфракрасной области — полосатые колебательные спектры, в далекой инфракрасной и микроволновой областях — линейчатые вращательные спектры. Конкретная структура М. с, различна для различных молекул и, вообще говоря, усложняется с увеличением числа атомов в молекуле. Для весьма сложных молекул, однако, в ультрафиолетовой и в видимой областях вместо дискретных спектров наблюдаются лишь широкие сплошные полосы поглощения и испускания, спектры упрощаются и выявляется их сходство для различных молекул. [c.289]

V, молекулы точечной группы V полная симметрия вращательных уровней 491, 493 правила отбора в колебательных спектрах 274 правила отбора для вращательных спектров 469, 498, 199 типы инфракрасных полос 499 числа колебаний каждого типа симметрии 153 ( >а), точечная группа 17, 23, 538 отношение к типам симметрии групп У,1, С 255 типы симметрии и характеры 120, 129, 141 У , высота потенциального барьера для внутреннего вращенпя крутильных колебаний (см. также Потенциальный барьер) 241, 526, 527 У/1, молекулы точечной группы правила отбора 274 [c.639]

Наблюдались две системы полос испускания подобного типа упоминавшиеся ранее полосы NH2 в спектрах испускания различных пламен, в спектрах разрядов, а также в спектрах комет. Единственное отличие от спектра поглощения заключается в том, что в спектре испускания появляются полосы, у которых в нижнем состоянии возбуждено по одному или по нескольку квантов одного или большего числа колебаний. Второй является система полос в спектре пламени окиси углерода, которые оставались не отнесенными в течение нескольких десятилетий. Однако недавно Диксон [283] показал, что эти полосы обусловлены изогнуто-линейным переходом в молекуле СОз- Все наблюдавшиеся полосы связаны с переходами с двух самых низких колебательных уровней возбужденного состояния (типа В2), в котором молекула сильно изогнута (0 122°). В нижнем же (в основном) -состоянии, в котором молекула линейна, в переходах участвуют высокие возбужденные колебательные уровни. Наблюдается характерное чередование четных и нечетных подполос в последовательных полосах прогрессии по 2, однако колебательная структура усложнена наличием резонанса Ферми. Переход относится к параллельному типу (фиг. 90, а), т. е. К = I" и были идентифицированы полосы со значениями от О до 4. Определение величины А — В ъ возбужденном состоянии не может быть произведено непосредственно из спектра (поскольку АК = 0), как и в случае спектра поглощения СЗг- Для этого необходимо знать разности энергий между уровнями с различными значениями I в нижнем состоянии. В случае молекулы СО2 такие разности энергий могут быть получены экстраполяцией данных из инфракрасных спектров (Куртуа [246]). Полученные вращательные постоянные верхнего состояния приведены в табл. 64 приложения VI. [c.218]

Поскольку до настоящего времени не удалось с достаточным разрепге-нием получить электронных полос каких-либо молекул типа сферического волчка, мы не будем рассматривать возможной структуры этих полос, а ограничимся лишь ссылкой на три работы по анализу аналогичных инфракрасных полос Хехта [485], Херранца [513] и Фокса [395]. Следует отметить, что в этих работах обозначения э.1хектронно-колебательно-вращательных типов симметрии 1) отличаются от принятых в данной книге (гл. I, разд. 3, в). [c.244]

Рис, 2. Лазерные колебания, возникающие при переходах между двумя вращательными подуровнями, принадлежащими двум различным колебательным уровням одного электронного состояния молекулы углекислого газа, приводят к излучению инфракрасного света с набором различных длин волн. Он образует так называемую колебательно-вращательную полосу. Кривая показывает положения переходов по наблюдениям спектра поглощения невозбужден-яого углекислого газа. Центр полосы соответствует расстоянию между колебательными уровнями при отсутствии вращательной анергии. Переходы в длинноволновой области соответствуют изменению вращательного углового момента на +к 2л и называются Р-переходами, в то время как переходы в коротковолновой области соответствуют изменению на —Л/2я и называются Н-переходами (Л — постоянная Планка). Приведенная полоса соответствует излучению с длиной волны 10,в микрон. [c.60]

Смотреть страницы где упоминается термин Инфракрасные вращательно-колебательные инфракрасных полос) : [c.603] [c.623] [c.414] [c.562] [c.597] [c.609] [c.623] [c.233] [c.278] [c.142] [c.782] [c.291] [c.312] [c.338] [c.482] [c.607] [c.615] [c.624] [c.265] [c.317] [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...