Колебательная ИК-спектроскопия

Данное пособие создано преподавателями кафедры оптики физического факультета МГУ и обобщает многолетний опыт работы специального оптического практикума и лаборатории по специальности. В нем описаны 19 задач в области эмиссионного спектрального анализа, атомной спектроскопии, колебательных спектров (комбинационного рассеяния, ИК-спектроскопии), люминесценции и электронных спектров поглощения, оптических методов диагностики плазмы и оптических квантовых генераторов. Все шесть глав содержат сведения, представляющие краткий обзор основных понятий и теоретических сведений по соответствующему разделу спектроскопии, необходимых студенту для выполнения задач практикума. Каждая задача в свою очередь состоит из теоретической части и описания нескольких упражнений, на выполнение которых требуется от 9 до 36 часов. Конкретная программа работы студента определяется преподавателем. Пособие завершается приложением, где приведены основные табличные данные, используемые при обработке полученных экспериментальных результатов. [c.4]

Ознакомьтесь по учебному пособию с колебательными спектрами многоатомных молекул (см. I, 17, 19). Прочтите об основах техники ИК-спектроскопии и принципах работы ИК-спектрофотометров (II, 15), об ИК-спектрофотометре ИКС-22 (II, 18, 19) и методике съемки ИК-спектров (II, 20). Для более детального знакомства с методом следует прочесть одно из специальных пособий [1 —6]. [c.201]

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]

Содержание монографии раскрывается в восьми главах. В первой главе дается общая характеристика спектров поглощения атмосферных газов и газов антропогенного происхождения обзор существующих в настоящее время атласов параметров спектральных линий, а также принципы и результаты построения автоматизированных банков параметров спектральных линий поглощения молекулярных газов для решения задач атмосферной оптики плексов лазерных спектрометров видимого и ИК-Диапазона, посвящена рассмотрению новых теоретических методов анализа тонкой структуры колебательно-вращательных спектров молекул и их электрооптических постоянных. В третью главу включены результаты, полученные в ходе исследований по новому перспективному направлению — созданию систем аналитических вычислений в молекулярной спектроскопии. В четвертой главе сконцентрированы результаты теоретических исследований формы контуров спектральных линий в газах, в том числе оригинальные результаты по теории крыльев линий в слабом и сильном световом поле. [c.6]

Еще большие возможности для спектроскопии молекул имеет процесс генерации суммарной частоты. Используя перестраиваемый источник ИК диапазона, с помощью ГСЧ можно получать колебательные спектры адсорбированных на поверхности молекул, что позволяет их идентифицировать. Обладая достаточно высокой чувствительностью при использовании для возбуждения пикосекундных лазеров, метод ГСЧ может стать одним из наиболее мощных аналитических методов изучения динамики поверхности и реакций, происходящих на поверхности. Как и процесс ГВГ, процесс ГСЧ позволяет определять среднюю ориентацию оси адсорбированных молекул. [c.235]

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ (вибрационные спектры), спектры молекул, обусловленные колебаниями в них атомов. К. с. обычно состоят из отдельных спектр, полос. Наблюдаются К. с. поглощения (см. Инфракрасная спектроскопия) и комбинационного рассеяния света в близкой и средней ИК областях спектра. Подробнее см. в ст. Молекулярные спектры. Спектры кристаллов. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР, электрич. цепь, содержащая катушку индуктивности конденсатор С и сопротивление Я, в к-рой могут возбуждаться электрич. колебания. Если в нек-рый момент времени зарядить конденсатор до напряжения 7 , ю его разряд (при малом i ) носит колебат, хар-р. При свободных колебаниях в отсутствии потерь (Я=0) напряжение на обкладках конденсатора [c.297]

Основную долю публикаций по изучению строения производных фул-леренов методами колебательной спектроскопии составляют данные по ИК-спектрам [131]. Присоединение заместителей существенно понижает симметрию исходного фуллерена,и запрещенные симметрией колебания стшю-вятся активными. По этой причине ИК-спектроскопия является полезной при анализе структуры заместителей. [c.229]

Основные принципы работы ИК-сиектрофотометров и технику ИК-спектроскопии, с помощью которой исследуются колебательные спектры молекул, можно рассмотреть на примере призменных ИК-спектрофотометров ИКС-14 и ИКС-22. В настоящее время выпускаются спектрофотометры с дифракционными решетками ИКС-29, ИКС-24, ИКС-31. Спектрометры, например ИКС-21, ИКС-31, менее удобны в работе, так как для получения ИК-спектра исследуемого вещества необходимо произвести измерения двух спектров сначала зарегистрировать спектр испускания источника излучения и принять его за /о, а затем установить образец, -и на фойе кривой /о записать спектр пропускания, т. е. получить величину /. После этого по точкам строится кривая пропускания Г=///о 100% в зависимости от волнового числа V (см ). Кроме того, при регистрации спектров на однолучевом приборе возникают большие трудности, связанные с наложением ИК-снектров поглощения атмосферных паров НгО и СОг, поэтому спектрометр ИКС-31 вакуумирован. Наличие двух одинаковых пучков в двухлучевых спектрофотометрах позволяет компенсировать атмосферное поглощение и регистрировать спектр непосредственно в процентах пропускания. Двухлучевые спектрофотометры также позволяют компенсировать поглощение окон кювет и растворителей, если регистрируются спектры растворо1в. [c.158]

Основными спектроскопическими методами, пригодными для изучения матрично-изолированных молекул, являются электронная абсорбционная и эмиссионная спектроскопия в видимой и УФ-областях, ИК-спектроскопия поглощения и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Электронные и колебательные спектры поглощения получают обычно на образцах, осажденных на охлажденных подложках, которые прозрачны в данной спектральной области (рис. 1.1, а). Эксперименты по электронной эмиссионной спектроскопии, которые включают возбуждение молекул под действием интенсивного облучения и регистрацию излучения матрицы спектрометром, удобнее проводить с образцом, осажденным на металлической подложке (рис. Л,б). Такая схема пригодна и для получения спектров комбинационного рассеяния (КР). В ЭПР-экопериментах образец находится в резонаторе ЭПР-спектрометра под действием сильного магнитного поля и радиочастотного излучения, поэтому матрицу часто осаждают на стержень или пластину из синтетического сапфира (рис. 1.1, в). [c.11]

Подобно ИК-спектроскопии, этот метод связан в большинстве случаев с колебательным возбуждением частиц, причем даже гомоядерные двухатомные молекулы дают спектры КР. Эффект комбинационного рассеяния довольно слабый, поскольку это нерезонансный процесс, и поэтому для изучения частиц, находящихся в матрице в низкой концентрации, необходимы очень мощные источники света (лазеры) и светосильные спектрометры. Даже при соблюдении этих условий в большинстве полученных спектров КР матрично-изолированных частиц обнаружены линии только главных компонентов смеси. Метод наиболее пригоден для изучения колебаний, не активных в ИК-спектре (согласно правилам запрета по симметрии), причем исследоваться должны молекулы, которые предварительно идентифицированы при помощи ИК-спектроскопии. Частоты таких колебаний весьма важны для расчета силового поля (см. выше). Методика КР-исследования сходна с получением электронных спектров испускания (см. рис. 1.1, б). [c.106]

Известны примеры спектроскопического изучения атомов в матрицах, а также косвенные данные об образовании атомов, не зарегистрированных спектроскопически, например при фотолизе. Основными методами исследования атомов являются электронный парамагнитный резонанс и электронная спектроскопия. При использовании же ИК-спектроскопии о присутствии атомов в матрице можно судить лишь по их влиянию на частоты и интенсивности колебаний решетки самой матрицы, поскольку колебательных спектров атомы не дают. [c.123]

Для целей МСА могут служить и др. методы исследований для оптически активных молекул — дисперсна вращения плоскости поляризации, поляриметрия И электронный и колебательный круговой дихроизм (в УФ-, видимой и ИК-областях, в спектрах КР). С появлением лазеров стали интевсивно развиваться ме годы С. а., основанные иа нелинейных эффектах, возникающих при взаимодействии вещества с лазерным излучением большой мощности к ним относятся когерентное рассеяние света, вынужденное комбинац, рассеяние света (в т. ч. гиперкомбинац. рассеяние света, инверсное, усиленное поверхностью и др. виды комбинац. рассеяния света см. также Нелинейная спектроскопия). Чувствительность МСА возросла как благодаря применению лазеров, так и за счёт использования новых методов регистрации спектров (многоканальные методы, в первую очередь фурье-спектро-скопия, фотоакустич. спектроскопия) и применения низких температур (матричная изоляция, сверхзвуковые молекулярные пучки и др.). В нек-рых случаях МСА позволяет -определять вещества в кол-вах до г. [c.619]

Из сказанного ясна необходимость накопления и систематизации надежных справочных данных по основным природным и промышленным средам в области поглощения. Между тем, систематизированные результаты для наиболее важной инфракрасной области 1—25 мкм в справочной литературе практически отсутствуют за исключением, пожалуй, данных по металлам. Это объясняется, на наш взгляд, экспериментальными трудностями исследования объектов в области основных колебательных полос поглощения молекул. Однако за последнее время и теория и аппаратурнометодическая база спектральны с методов исследования вещества получили значительное развитие, что существенно углубило и расширило возможности эксперимента. С другой стороны, появление прецизионных ИК-спектрофотометров, оснащенных ЭВМ, и возросший в целом метрологический уровень измерений позволили от традиционных исследований, основанных главным образом на анализе оптической плотности, перейти к измерениям констант, т. е. собственных параметров вещества. Все это привело к тому, что стало появляться все больше публикаций по оптическим постоянным и работ, в которых эти величины используются в той или иной форме. В периодической литературе возник, по-существу, банк констант для различных объектов. Методы спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения позволили повысить точность измерений оптических констант и значительно пополнить круг объектов, малодоступных для количественного анализа традиционными способами исследования. На базе этих методов удалось разработать приемы неразрушающего контроля поверхностных и объемных свойств изделий. [c.4]

Основными методами идентификации и исследования матричноизолированных частиц являются электронная и колебательная спектроскопия, а также электронный парамагнитный резонанс. Электронные переходы в видимой и УФ-областях изучают в спектрах испускания и поглощения, а колебательные переходы - в ИК-спектрах поглощения и спектрах КР наконец, спектры ЭПР получают, используя сверхвысокочастотное излучение в сильном магнитном поле. Для реализации всех этих методов пригодны выпускаемые промытлен-носгью спектрометры, которые можно приспособить к исследованию матрично-изолированных частиц. [c.92]

При использовании колебательной спектроскопии для идентификации матрично-изолированных частиц также имеются определенные ограничения, но они отличаются от рассмотренных в разд. 5.2. Во-первых, только два класса частиц (атомы и гомоядерные двухатомные молекулы) не имеют колебаний, активных в ИК-области спектра. Выпускаемые промышленностью в настоящее время ИК-спектрометры рассчитаны на диапазон измерений, охватывающий частоты всех известных валентных колебаний ( 4000-100 см 1) большинство деформационных колебаний также находится в этом интервале, хотя они имеют более низкие частоты, чем валентные колебания, включающие те же атомы. При этом наиболее подробно изучена область пропускания бромида калия (V > 400 скг ), используемого в качестве материала окошек и деталей спектрометров. Однако дальняя инфракрасная область (ниже 400 см"1) также доступна для измерений и все чаще становится объектом исследований. [c.96]

Теперь мы рассмотрим более подробно влияние матрицы на различные виды спектров с точки зрения соответствующих молекулярных процессов. Для исследования матриц наиболее широко применяются колебательная с ектроскопия (ИК и КР), электронная спектроскопия (в УФ- и видимой областях) и ЭПР-спектроскопия. Последний метод, основанный на изменении спина электрона в магнитном поле, следует рассматривать отдельно, но методы колебательной и электронной спектроскопии, изучающие изменения колебательного и (или) электронного состояния молекулы, могут быть обсуждены вместе. Выделено лишь рассмотрение атомных электронных спектров, не связанных с изменением колебательных состояний. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...