Силы Кориолиса в линейных молекулах

Для того чтобы можно было себе более ясно представить влияние силы Кориолиса, разберем сначала с классической точки зрения влияние этой силы в случае линейной симметричной молекулы типа XY (см. Ян [470]). Рассмотрим колебание V3 вращающейся молекулы. Векторы смещений (изображенные [c.402]

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]

Для невырожденных колебательных уровней это выражение дает очень хорошее приближение однако для вырожденных колебаний необходимо ввести дополнительные члены, характеризуюш ие взаимодействие, связанное с силами Кориолиса (см. ниже). Сравнивая (4,77) с (4,6), мы видим, что вращательные уровни невырожденных колебательных состояний сферического волчка очень схожи с соответствующими вращательными уровнями линейных молекул. Различие состоит в том, что в данном случае статистический вес равен не (27+ 1), а (27+ 1) . [c.475]

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]

Рассматривая движение многоатом-<л- —А- -5- —>fDj ной молекулы как независимое наложение вращения с эффективным моментом инерции и колебания, мы неявно отно-Фиг. 100. Силы Кориолиса в линейной мо- колебание к системе координат, [c.402]

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]

Вырожденные колебательные состояния. В настоящем разделе мы рассмотрим только наличие вырождения, обусловленного симметрией, и не будем касаться случайного вырождения. Вырожденные колебательные состояния получаются для всех молекул, являющихся симметричными волчками в силу их симметрии (см. гл. II, раздел 3). Как впервые показали Теллер и Тисса [837, 836], для таких вырожденных состояний влияние силы Кориолиса, вообще говоря, значительно больше, чем в случае невырожденных состояний или вырожденных состояний линейных молекул. [c.429]

Снова нужно рассмотреть возмущения типа Ферми и Кориолиса, каждое из которых может вызвать колебательные или вращательные возмущения. Взаимодействовать могут только уровни с одинаковой полной симметрией, с одинаковыми числами J и с ААГ=0, 1. За исключением отличия в типах симметрии, рассуждения совершенно аналогичны нашим прежним рассуждениям для случаев линейных молекул. Однако нужно учитывать, 410 вращательные уровни Е не могуг быть расщеплены каким бы то ни было взаимодействием врап1ения и колебания (см. Вильсон [934]). В отличие от действия сил Кориолиса, рассмотренного выше, которое приводит к расщеплению вырожденных колебательных уровней при увеличении числа К и является эффектом первого порядка, кориолисовы возмущения, рассматриваемые нами сейчас, являются эффектами второго и более высоких порядков, так как они обусловлены взаимодействием двух различных колебаний в результате наличия сил Кориолиса. Как и для линейных молекул, в данном случае этот эффект обычно весьма мал. Для молекул, принадлежащих к точечной группе Сщ, из правила Яна, приведенного ранее (стр. 404), сразу вытекает, что возможны кориолисовы возмущения между колебательными уровнями Ai и Е, А-, и Е, Ai я А , Е и Е. Для первых двух пар уровней возмущение должно возрастать с увеличением числа J, для последних двух пар оно должно возрастать с увеличением числа К. До сих пор ни один из подобных случаев не изучался подробно. Частным случаем таких возмущений является удвоение типа К, рассмотренное выше, т. е. расщепление уровня с данным J и при условии, что типы полной симметрии двух составляющих уровней являются [c.443]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...