Инфракрасные колебательные спектры

Обертоны и составные частоты, связанные с Дх ,. = 2 или I 1 = 2, т. е. связанные с такими переходами, при которых возбуждается два кванта для одного колебания или по одному кванту для двух колебаний, можно охарактеризовать как двойные комбинации обертоны и составные частоты, связанные с Дг/,-1 = 3 или с V Дг ,- = 3 можно охарактеризовать как тройные комбинации и т. д. Если разложения (3,49) и (3,50) дополнить членами, учитывающими механическую и электрическую ангармоничность (см. стр. 261), то ясно, что в общем случае тройные комбинации еще слабее двойных, четвертные— слабее тройных, так как они соответствуют все более и более высоким приближениям. Для иллюстрации этого на фиг. 79 схематически показана структура инфракрасного колебательного спектра трехатомной молекулы (эту фигуру можно сравнить с относящейся к двухатомной молекуле фиг. 31 в книге Молекулярные спектры I). Спектр состоит из ряда серий Дг ,-= О, 1, 2, начинающихся у каждой основной частоты, двойной комбинации и т. д. и состоящих из почти равноотстоящих полос с очень быстро убывающей интенсивностью. Однако этот спад интенсивности в случае, если молекула обладает симметрией, не всегда является вполне равномерным, так как определенные обертоны и составные частоты могут быть запрещены строгими правилами отбора (см. подраздел б). На самом деле, в известных случаях может оказаться, что основная частота запрещена, тогда как определенные обертоны и составные частоты, обусловленные тем же колебанием, разрешены. [c.284]

Инфракрасный колебательный спектр NOa (газ) [c.308]

В настоящее время самые мощные газодинамические лазеры работают в инфракрасной области спектра на оптических переходах между колебательными уровнями молекул углекислого газа. Получена генерация в газодинамических лазерах с применением оксида углерода (II), оксида азота и сероуглерода. [c.292]

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]

Используя молекулярные постоянные (см. Приложение V), рассчитайте положение первых трех вращательных линий Р- и -ветвей в инфракрасном колебательно-вращательном спектре поглощения молекулы N0 (в состоянии ХЩц ,) для перехода 1—0. [c.228]

Колебательно-Вращательные спектры (инфракрасные и комбинационного рассеяния) двухатомных молекул. Определение частот колебаний и межъядерных расстояний. Колебательные спектры многоатомных молекул в конденсированной фазе. Критерий проявления различных форм колебаний (активность колебаний) в PIK- и КР-спектрах на примере молекул СО2 и Н2О. Зависимость интенсивности линий в ИК- и КР-спектрах от температуры. Инфракрасная спектроскопия и структурно-групповой (функциональный) анализ. [c.267]

В работах [ Ц было показано, что изменение интенсивности инфракрасных колебательных полос паров с температурой не описывается статистической теорией [ ], которая не учитывает многих реальных свойств молекул. Если наблюдаемая экспериментально температурная зависимость интенсивности определяется электрооптической ангармоничностью, то интенсивность обертонов должна сильнее изменяться с температурой. Для выяснения этого вопроса целесообразно провести сравнительное изучение зависимости от температуры интенсивностей обертонов и основных колебаний в парах. До настоящего времени подобные исследования проведены лишь для спектров комбинационного рассеяния жидкостей [ ]. Отсутствие данных такого рода для инфракрасных спектров паров связано с трудностями температурных исследований инфракрасных полос поглощения в нарах и слабой интенсивностью обертонов. В спектрах сложных молекул трудно также найти изолированные полосы обертонов, не перекрывающиеся с основными и составными колебаниями, что осложняет задачу количественных измерений, сужая круг подходящих объектов. [c.121]

К настоящему времени имеется много работ, посвященных изучению физико-химических свойств соединений, характеризующихся наличием в их структуре кремний-кислородных циклов. Эти соединения относятся к двум основным классам силикатам и кремний-органическим соединениям, имеющим важное практическое применение, поэтому исследование их строения представляет значительный интерес и имеет тесную связь с очень трудным вопросом изучения строения стеклообразного состояния. Одним из основных методов исследования являются колебательные спектры. К настоящему времени получено много экспериментальных данных по инфракрасным спектрам поглощения и отражения, а также спектрам комбинационного рассеяния кольцевых силикатов [ ] и многих циклических силоксанов Вследствие отсутствия теоретических [c.165]

Измерение спектров комбинационного рассеяния производилось в жидкой фазе фотоэлектрическим методом с помощью спектрометра ДФС-12. Колебательные спектры поглощения записывались как для чистых жидкостей, так и для их растворов в четыреххлористом углероде и циклогексане при использовании инфракрасного спектрофотометра ИКС-14. Скорость сканирования при записи спектров комбинационного [c.301]

Под действием этого разряда молекулы углекислого газа возбуждаются, и во время изменений колебательных уровней их энергии возникает излучение в крайней инфракрасной области спектра электромагнитных волн длиной 10,6 мкм. [c.28]

При поглощении или испускании видимого или ультрафиолетового излучения изменяется электронная энергия молекулы. Такой переход обычно сопровождается изменением колебательных и вращательных состояний. Возникающий при этом электронный спектр имеет сложную полосато-линейчатую структуру. Если поглощение или испускание света приводит к изменению колебательной и вращательной энергии молекулы (АЕе=0), то возникает полосато-линейчатый колебательный спектр, расположенный в инфракрасной области (ИК-спектр). Переходы с изменением только вращательной энергии (Д е=0, АЕ —О) дают более простой линейчатый спектр в далекой инфракрасной, а также микроволновой областях. [c.10]

Под влиянием межмолекулярных сил может измениться расположение атомов в молекуле, что приведет к нарушению ее симметрии. Понижение симметрии системы сопровождается изменением правил отбора, в результате чего в колебательных спектрах (инфракрасном или спектре комбинационного рассеяния) жидкостей (растворов) возможно появление полос, запрещенных для паров. [c.138]

При образовании водородной связи наблюдаются значительные искажения колебательных спектров молекул. Для однотипных полос они схожи и проявляются как в инфракрасных спектрах, так и в спектрах комбинационного рассеяния, в газах, твердых телах, жидкостях и растворах органических и неорганических веществ. Изменения параметров полос качественно одинаковы для соединений с межмолекулярными и внутримолекулярными Н-связями. Характеристичность этих изменений позволяет использовать их в качестве критерия обнаружения, а иногда и определения водородной связи. [c.151]

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]

Особое место при качественном анализе но инфракрасным спектрам занимает так называемый групповой анализ. Дело в том, что из рассмотрения колебательных спектров простейших молекул (например, двухатомных) известно, что они дают характерные инфракрасные полосы поглощения в определенных узких областях спектра. Эти молекулы в виде атомных конфигураций типа О—И, N—Н, С—Н, =N, С=0, С=С, >С=0 и т. д. входят часто в состав более сложных органических соединений в виде радикалов, которые слабо связаны с остальной частью сложной молекулы. Поэтому наличие или отсутствие в соответствующих участках спектра определенных колебательных полос позволяет судить об отсутствии или наличии анализируемых веществ, которые содержат эти радикалы. [c.665]

Поглощение, отвечающее изменению колебательной энергии в основном электронном состоянии, проявляется в инфракрасной части спектра. [c.773]

Наряду с полосатыми- спектрами молекул, расположенными в видимой и ультрафиолетовой областях, наблюдаются также и инфракрасные спектры молекул. Опыт показывает, что инфракрасные колебательные спектры газа или пара остаются в большинстве случаев практически неизменными и при исследовании соответствующей жидкости или даже твердого тела. Причину нечувствительности этих спектров к агрегатному состоянию надо, очевидно, искать в том, что силы взаимодействия между атомами (внутримолекулярные силы) значительно больще ван-дер-ваальсовых межмолекулярных сил, обусловливающих переход из газообразного в другие агрегатные состояния. Поэтому колебания атомов внутри молекулы происходят практически одинаково как в изолированных молекулах газа, так и в сближенных молекулах жидкости или твердого тела. Излучение же полосатых спектров в видимой и ультрафиолетовой областях в основном определяется изменением электронной конфигурации молекулы, а эта последняя испытывает в случае жидкости или твердого тела вполне ощутимые воздействия со стороны соседних молекул. Но все же и для инфракрасных спектров некоторые детали, связанные главным образом с вращением молекулы вокруг ее центра тяжести, лучше наблюдаются в газообразном состоянии, ибо свобода вращения молекул в жидкостях и твердых телах в значительной степени стеснена. [c.748]

Инфракрасный колебательный спектр Н СО и ВаСО (газ) [c.324]

Утверждение справедливо также применительно к инфракрасному колебательному спектру, спектрам комбинационного рассеяния и спектрам иоглощения и люминесценции. [c.22]

Вопрос об излучательной способности твердого тела можно свести к исследованию его колебательного спектра, так как, с одной стороны, разрещенные переходы между дискретными, колебательными уровнями соответствуют интересующим нас частотам, т. е. частотам, лежащим в инфракрасной области, с другой стороны, излучение, обусловленное колебаниями решетки, также лежит в инфракрасной области [27—28]. [c.43]

Колебательные уровни энергии — это уровни, связанные с колебательным движением ядер в молекулах около некоторых равновесных положений (с колебаниями молекул, которые можно приближенно считать гармоническими). Частоты этих колебаний отвечают энергиям примерно от 0,025 до 0,5 эВ. Соответствующие переходы между колебательными уровнями молекул непосредственно изучаются методами инфракрасной спектроскопии и методами ко.мбинационного рассеяния света. Электронные переходы в молекулах сопровождаются изменениями колебательной энергии, что приводит к возникновению электронно-колебательных спектров. [c.227]

Вращательные уровни энергии — это уровни, связанные с вращательным движением молекулы как целого. Вращение молекул приближенно рассматривают как свободное вращение твердого тела с тремя моментами инерции вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. При этом возможны три случая 1) сферический волчок (все три момента инерции одинаковы) 2) симметричный волчок (два момента инерции одинаковы, третий отличен от них) 3) асимметричный волчок (все три момента инерции различны). Разности энергий соседних вращательных уровней составляют от сотых долей электрон-вольта для самых легких молекул до стотысячных долей электрон-вольта для наиболее тяжелых молекул. Вращательные переходы непосредственно изучаются методами инфракрасной спектроскопии и комбинационного рассеяния света, а также методами радиоспектроскопии. Колебательно-вращательные спектры получаются в ре-дультате того, что изменение колебательной энергии сопровождается одновременными изменениями вращательной энергии. Такие изменения происходят и при электронно-колебательных переходах, что и обусловливает вращательную структуру электронно-колебательных спектров. [c.228]

Наконец, подчеркнем, что Лоберо и Кайзеру (см., напри-ме р, [9.32] и цитированную там литературу), а также Пискар-скасу [9.11] удалось получить возбуждающие и пробные импульсы длительностью до субпикосекунд на основе одиночных импульсов от твердотельных генераторов, используя их в качестве импульсов накачки соответствующим образом подобранных параметрических генераторов (см. гл. 8). Полученные таким путем импульсы отличаются от импульсов лазеров на красителях особенно фронтами, на которых энергия спадает на несколько порядков ниже максимума круче, чем по экспоненциальному закону. Это позволяет очень точно измерить и малые пробные сигналы, что делает возможным определение времен релаксации в пять раз более коротких, чем длительность импульса [9.32]. Такие параметрические генераторы могут быть включены как в канал возбуждения, так и в канал пробных импульсов, что обеспечивает свободный выбор переходов возбуждения и излучения в широком диапазоне (рис. 9.13). Особый интерес представляет возможность выбора обеих длин волн в ближней инфракрасной области спектра, что позволяет непосредственно возбуждать и изучать колебательные переходы. Подчеркнем, что фотометрическая точность при измерении поглощения узкополосных параметрических пробных сигналов в общем случае превышает точность измерений с использова- [c.340]

Колебательные спектры таких неупорядоченных систем как стекла и аморфные тела суш ественно отличаются от спектров обычных кристаллов. Плотность колебательных состояний кристаллов в низкоэнергетической области хоропю описывается де-баевским законом (3.20). В отличие от кристаллов в спектрах стекол и аморфных веш еств при энергиях меньгпе 1 К наблюдается постоянная плотность колебательных состояний, а в области энергий 2-10 мэВ (> 15 К) имеется избыточная (по сравнению с дебаевской) плотность колебательных состояний. Эта избыточная плотность состояний наблюдается во всех стеклах и проявляется в низкоэнергетических спектрах неупругого рассеяния нейтронов, низкочастотных спектрах комбинационного рассеяния света (КРС), в спектрах инфракрасного поглош ения, в низкотемпературной теплоемкости и теплопроводности. Согласно модельным представлениям [12-16] колебательные возбуждения, ответственные за избыточную плотность состояний в неупорядоченных телах, локализованы в области, содержаш ей от нескольких десятков до сотни атомов и имеюш ей размер от одного до нескольких нанометров. Таким образом, низкоэнер- [c.183]

Расчет частот и интерпретация колебательных спектров указанных молекул рассматривались в работе [ ]. Нормированная форма нормальных колебаний была вычислена па основе силового поля, найденного в [ ], на электронной счетной машине по методу итерации Маянца [ ]. Инфракрасные спектры транс- и цис-бутен-2 в газообразной фазе исследовались в работах ], однако абсолютные интенсивности инфракрасных полос не измерялись. [c.146]

Колебательные спектры тиофена исследовались в целом ряде работ Наиболее полные данные содержатся в работе Орза и соавторов [ J, исследовавших инфракрасные спектры тиофена и его 5-дейтерозамещенных в жидкой и газообразной фазах с оценкой интенсивностей и определением типа Модель молекулы тиофена. ПОЛОС, И В работах Юрьева и [c.150]

При помощи обычной методики на спектрометре ДФС-12 получены хорошо воспроизводимые спектры комбинационного рассеяния света (СКР) ряда соединений, адсорбированных на поверхности микропористого стекла, силикагеля и в некоторых случаях алюмосиликагеля при заполнениях примерно от 0.1 слоя до нескольких слоев. Изучение этих спектров представляет интерес прежде всего потому, что в этом фазовом Состоянии СКР не были до сих пор получены. С другой стороны, для таких широко распространенных адсорбентов, как например кремнеземы и алюмосиликаты, у которых в инфракрасных спектрах поглощения имеются широкие полосы поглощения в области до 1400—1600 m 1 [ ], где расположены основные частоты колебаний молекул, СКР могут дать большую информацию для изучения колебательных спектров адсорбированных молекул. [c.328]

Очевидно, колебания молекулы с ионной связью проявятся в инфракрасной части спектра. Дело в том, что поглощение света связано с наличием электрического диполя, который под влиянием поля световой волны может приходить в осциллирующее состояние, а это особенно выражено в ионных молекулах, где две частицы — катион и анион— совершают один относительно другого колебательное движение как две точки в электрическом диполе, заряженные электричеством противоположного знака. Но фактически в молекулах осуществляются оба типа связи одновременно. Поэтому имеет смысл говорить только о степени гомеополярности связи, а значит, и о соответствующей большей или меньшей интенсивности линий комбинационного рассеяния и инфракрасных полос поглощения. Поскольку прочные гомео-поляриые связи особенно отчетливо проявляются в органических соединениях, то в этом случае будем иметь наиболее интенсивные комбинационные спектры. [c.752]

В случае многоатомных молекул структурный анализ методами молекулярной спектроскопии, конечно, усло княется. Но и здесь многое удается установить на основании изучения колебательных спектров. Например, сопоставление частот инфракрасного и комбинационного спектров паров бензола (см. табл. 26) показывает, что молекула имеет центр симметрии I (выполняется альтернативный запрет). [c.785]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...