Линейные молекулы взаимодействие колебания и вращения

Возмущения. В симметричных волчках, так же как и в линейных молекулах, взаимодействие вращения и колебания может привести к несколько менее регулярным изменениям уровней энергии — к возмущениям. [c.443]

Учтем теперь небольшое различие уровней А и А , обусловленное взаимодействием между колебанием и вращением. В этом случае будут наблюдаться два эффекта во-первых, линии ветвей Р и в каждой подполосе уже не будут равностоящими, а будут сходиться таким же образом, как и в случае полос линейных молекул линии ветвей Q перестанут точно совпадать друг с другом, хотя, вообще говоря, и не будут разрешены во-вторых, не будет иметь места и точное совпадение подполос. [c.448]

Однако для трижды вырожденных колебательных состояний кориолисово взаимодействие вызывает расщепление. Это легче всего обнаружить, если рассмотреть колебание молекулы ХУ4, приведенное на фиг. 41. Если вращение происходит вокруг оси 2 и возбуждена составляющая то силы Кориолиса стремятся возбудить составляющую и не действуют на составляющую 7з(,. Ввиду этого в данном случае происходит расщепление на три компоненты, причем одна из них сохраняет первоначальное значение частоты. Так же как и для симметричного волчка, два других колебания являются такими линейными комбинациями первоначальных колебаний и зе> которые под действием сил Кориолиса уже не стремятся переходить друг в друга. Как и прежде, эти две линейные комбинации образуют два круговых колебания (по часовой стрелке и против нее) с моментами количества движения р. В действительности, силы, действующие на ядра У, не одинаковы во всех направлениях, движение отличается от кругового и является эллиптическим. Момент р параллелен или антипараллелен полному моменту количества движения. [c.475]

В случае почти одинаковых частот v.2 и при первоначальном возбуждении одной из частот происходило бы в силу кориолисова взаимодействия и сильное возбуждение другой частоты. Однако это возбуждение будет очень слабым, если, как это имеет обычно место, частоты колебаний и V, зна- чительно разнятся между собой. Следствие кориолисова взаимодействия в любом случае будет то, что во вращающейся системе координат при возбуждении, например, колебания Уд атомы будут двигаться не по прямым, а по эллипсам, тем более вытянутым, чем меньше взаимодействие, т. е. чем меньше скорость вращения или чем больше отличаются друг от друга частоты колебаний у, и Уд. На фиг. 101 показано движение атомов для трех основных колебаний линейной симметричной молекулы типа ХУ . Так как для каждого рассматриваемого колебания каждый атом описывает эллипс с тем же направлением вращения, то, очевидно, возникает добавочный колебательный момент количества движения, что приводит к изменению энергии. [c.403]

Ранее было показано, что для линейных молекул сила Кориолиса приводит к взаимодействию двух колебаний различного типа симметрии, которое возрастает по мере увеличения вращения и обусловливает некоторое изменение вращательной постоянной а. Это изменение, вызванное взаимодействием, мало, если взаимодействующие колебания имеют существенно отличные частоты. Тот же эффект наблюдается и для симметричных волчков и частично обуславливает вращательные постоянные Однако благодаря тому, что теперь возможно вращение вокруг оси волчка, сила Кориолиса может вызвать, помимо этого, и взаимодействие между двумя составляющими вырожденной пары колебаний. [c.429]

Необходимо иметь в виду, что в рассматриваемом случае колебательный момент количества движения значительно больше, чем колебательный момент, возникающий вследствие кориолисова взаимодействия с другими колебаниями и рассмотренный нами ранее для линейных молекул (эллипсы, показанные на фиг. 101, очень вытянутые). Если ранее при уменьшении скорости вращения г до нуля момент количества движения становился равным нулю, то в данном случае он не равен нулю даже при отсутствии вращения, так как два круговых колебания являются решениями задачи о чисто колебательном движении. [c.430]

Так же как и для линейных молекул, более тонкое взаимодействие вращения и колебания может быть учтено в выражении для энергии членом 0[щ]7 (7+1) , характеризующим центробежное растяжение. Однако до сих пор не имеется экспериментальных данных такой точности, которая потребовала бы учета этого эффекта. [c.475]

Конечно, разложение (5,21) можно применять е соответствующим значением для каждого колебательного уровня и, таким образом, учесть взаимодействие вращения U колебания согласно (5,11). Если последняя формула применяется для линейных многоатомных молекул, то необходимо также учитывать, что для колебательных уровней II, Д,... вращательная энергия выражается не формулой (5,19), а формулой [c.535]

Взаимодействие колебания и вращения также обусловливает появление вращательной постоянной D (см. гл. I, раздел 1), отражающей влияние центробежного растяжения. Это влияние совершенно так же, как и в случае двухатомных молекул, будет несколько различным для различных колебательных уровней, т. е. вместо постоянной D в (1,1) мы должны ввести постоянную можно ожидать, что для постоянной будет справедлива формула, аналогичная (4,2). Так как, однако, постоянная D уже сама по себе всегда дает лишь очень малый поправочный член, то ее зависимостью от ко тебатель-ного квантового числа обычно можно прс небречь, по крайней мере, во всех практических случаях, известных до сих пор. Действительно, даже влияние постоянной D было установлено лишь для очень небольшого числа линейных многоатомных молекул. [c.399]

Правила отбора. Совершенно аналогично случаю линейных молекул и молекул, являющихся симметричным волчком, до тех нор, пока взаимодействие колебания и вращения не слин1ком велико, правила отбора для переходов между колебательными уровнями во вращательно-колебательном спектре и в чисто колебательном спектре совершенно одинаковы (табл. 55). В частности, основное состояние может комбинировать (в инфракрасном поглощении) только с колебательными состояниями типа Еа. Правило отбора для вращательного квантового числа J также обычное [c.481]

Соответствующие выражения для изотопического эффекта в спектрах несимметричных линейных и нелинейных трехатомных молекул при небольшом различии масс были получены Аделем [32,33]. Для линейных молекул он подробно рассмотрел влияние ангармоничности и взаимодействие вращения и колебания. Результаты, полученные для нелинейных трехатомных молекул, могут быть также применены к молекулам типа H H J, СН3СН2ОН и т. д., т. е. к таким молекулам, у которых три группы СН3, СН., и J или ОН колеблются как целое. [c.250]

Те.м не менее, не каждая пара колебаний оказывает такое влияние. Как мы видели выше (фиг. 100), в случае линейной молекулы типа Х сила Кориолиса обусловливает взаимодействие только между колебаниями v, и ни не между колебаниями Vj и vj или колебаниями Vj и v . Общее правило, указывающее, для каких колебательных состояний имеет место кориолисово взаимодействие, было дано Яном [470]. Это правило сразу же сл1 дует из (4,10), если учесть, что составляюпше /7j, принадлежат к тому же типу симметрии, что и а составляющие рх, Ру и р — к тому же типу симметрии, что и повороты вокруг оси X, у и г. Поэтому два колебания вращающейся молекулы будут взаимодействовать вследствие возникновения сил Кориолиса только в том случае, когда произведение их типов симметрии (см. табл. 31 и S3) содержит тип симметрии вращения. Так, для колебаний ч., и Чц линейной симметричной молекулы типа XYa произведение" типов симметрии т. е. получается тип симме- [c.404]

Кориолисово расщепление вращательных уровней. Мы видели выше, что каждый вращательный уровень с заданным значением J состоит из ряда подуровней (всего из I подуровней). В том приближении, в котором справедливы формулы (4,77) и (4,78), эти подуровни совпадают друг с другом. Однако если принять во внимание более тонкие взаимодействия вращения и колебания, то происходит расщепление по причинам, аналогичным причинам, вызывающим /-удвоение уровней в линейных молекулах (см. стр. 406). Однако расщепление может произойти лишь на такое число уровней, со слегка отличной друг от друга энергией, которое равно числу различных яиний на фиг. 138. Дважды вырожденные вращательные подуровни типа Е и трижды вырожденные вращательные подуровни типа F не расщепляются на две или соответственно три компоненты, так как все рассматриваемые более тонкие взаимодействия имеют тетраэдрическую симметрию. Этот тип вырождения мог бы быть снят только внешним полем. [c.480]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...