Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Ответы на вопросы

Конспект лекций по предмету "Физика"


Молекулярные спектры

Молекулярные спектры состоят из полос. Полосы состоят из большого числа тесно расположенных линий. Поэтому спектры молекул называют по­лосатыми. В зависимости от того, изменение каких видов энергии (электрон­ной, колебательной или вращательной) обуславливает испускание молекулой фотона, различают три вида полос - вращательные, колебательно-вращательные и электронно-колебательные.
Для электронно-колебательных полос характерно наличие резкого края, называемого кантом полосы. Другой край такой полосы оказывается размытым. Кант бывает обусловлен сгущением линий, образующих полосу. У вращательных и колебательно-вращательных полос канта нет.
Энергия двухатомной молекулы складывается из электронной, колеба­тельной и вращательной энергии. В основном состоянии молекулы все три вида энергии имеют минимальные значения. При сообщении молекуле доста­точного количества энергии она переходит в возбужденное состояние и за­тем, совершая разрешенный правилами отбора переход в одно из более низ­ких энергетических состояний, излучает фотон.
Т.к. , то при слабых возмущениях изменяются только , при более сильных , и лишь при еще более сильных возбуждениях из­меняется электронная конфигурация молекулы.
Вращательные полосы. Наименьшей энергией обладают фотоны, соот­ветствующие переходам молекулы из одного вращательного состояния в другие (электронная конфигурация и энергия колебаний при этом не изме­няются):
.
Возможные изменения квантового числа ограничены правилом отбора. По­этому частоты линий, испускаемых при переходах между вращательными уровнями, могут иметь значения
,
где — квантовое число уровня, на который совершается переход, оно может иметь значения 0, 1, 2,..., .
На рис. 10.8 показано возникновение вращательной полосы. Вращатель­ный спектр состоит из ряда равноотстоящих линий, расположенных в очень далекой информационной области. Измерив расстояние между линиями можно определить кон­станту В и найти момент инерции молекулы. Для НСl и .
Колебательно-вращательные полосы. В случае, когда при переходе из­меняются и колебательное, и вращательное состояние молекулы (рис.10.9), энергия излучаемого фотона будет равна:
.
Для квантовых чисел и действуют свои правила отбора (; ).
Поскольку , то испускание фотона может наблюдаться не только при , но и при . В случае если , частоты фотонов определяются формулой:

,
k = 1,2,3,...,

где — вращательное квантовое число нижнего уровня, которое может при­нимать значения 0, 1,2, ..., В — const.
Если формула для частоты имеет вид:
,
k = 1,2,3,..., где - вращательное квантовое число нижнего уровня, которое может при­нимать значения 1,2,... В этом случае не может иметь значения 0, Так как в этом случае .
Оба случая можно охватить одной формулой:
, k=1, 2,…
Совокупность линий с частотами, определенными этой формулой, на­зывается колебательно-вращательной полосой. Колебательная часть частоты определяет спектральную область, в которой располагается полоса; вра­щательная часть определяет тонную структуру полосы, т.е. расщепление отдельных линий. Область, в которой располагаются колебательно-вращате­льные полосы, простираются примерно от 8000 до 50000 Ǻ. Из рис. 10.9 видно, что колебательно-вращательная полоса состоит из совокупности симметрич­ных относительно линий, отстоящих друг от друга на , тогда в се­редине полосы расстояние в два раза больше, так как. линия с частотой не воз­никает.
Расстояние между компонентами колебательно-вращательной полосы связано с моментом инерции молекулы таким же соотношением, как и в слу­чае вращательной полосы, так что измерив это расстояние, можно найти мо­мент инерции молекулы. Вращательные и колебательные полосы наблюдаются на опыте только для несимметричных двухатомных молекул (т.е. молекул, образованных двумя различными атомами). У симметричных молекул дипольный момент равен нулю, что приводит к запрету вращательных и вращательно-колебательных переходов. Электронно-колебательные переходы наблюдаются как для несимметричных, так и для симметричных молекул.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный конспект лекций Вы можете использовать для создания шпаргалок и подготовки к экзаменам.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем конспект самостоятельно:
! Как написать конспект Как правильно подойти к написанию чтобы быстро и информативно все зафиксировать.