Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Молекуланың тербеліс күйлері. Тербеліс, тербеліс – айналыс спектрлері




· Гармоникалық осциллятор жуықтауындаекі атомды молекуланың потенциалдық энергиясы(молекулалық атомдардың өзара әрекет энргиясы) (параболалық тәуелділік):

, (1.5.9)

мұндағы r – ядроаралық қашықтық, re – ең кіші (min) энергияға сәйкес келетін ядроаралық қашықтық (тепе-теңдік қашықтық немесе байланыс ұзындығы), k – күш тұрақтысы.

Потенциалдық энергия үшін (1.5.9) өрнекті Шредингер теңдеуіне қойып, оны шешкенде гармоникалық осциллятор энергия деңгейлері үшін өрнек табылады.

· Екі атомды молекуланың тербеліс энергиясы (гармоникалық осциллятор жуықтауында):

(Дж). (1.5.10)

Тербеліс кванттық саны:

Меншікті тербелістер жиілігі: .

– квазисерпімді күш тұрақтысы,

– молекуланың келтірілген массасы; m1 және m2 – молекуланы құраушы атомдардың массалары.

Тербеліс энергиясы (см-1): , . (1.5.10а)

Нөлінші тербеліс энергиясы: немесе (см-1).

Кванттық ауысу энергиясы (см-1): .

· Тұрақты дипольдық моменті бар молекулалар ғана әртүрлі тербеліс деңгейлері арасында кванттық ауысу жолымен сәулені шығарып және жұта алады.

Гармоникалық осциллятордың тербеліс ауысулары үшін сұрыптау ережесі: .

Ангармоникалық осциллятордың потенциалдық энергиясы Морзе функциясымен жақсы бейнеленеді:

, (1.5.11)

 

Мұндағы, α – берілген молекулаға тән тұрақты, De – диссоциация энергиясы.

 

 

 

Егер Шредингер теңдеуіне (1.5.9) өрнектің орнына (1.5.11)-ді қойғанда тербеліс энергиясының рұқсат етілген деңгейлер тізбегі

 

(см-1); (1.5.12)

 

түрінде болады.

 

Ангармоникалық тұрақты .

Тербелістердің тепе-теңдік жиілігі:

- тепе-теңдік нүктесі маңайындағы шексіз кіші тербелістерінің жорамал жиілігі,

, болғанда болады.

Ангармоникалық осциллятордың тербеліс

ауысулары үшін сұрыптау ережелері:

үлкен өзгеріске сәйкес

ауысулардың ықтималдығы аз болады.

 

Негізгі жұтылу жолағы - маңындағы жолақ,

күшті ауысуға сәйкес келеді;

(1.5.13а)

Бірінші обертон - маңындағы жолақ, әлсіз ауысуға сәйкес келеді, (1.5.13б)

Екінші обертон - маңындағы жолақ, әлсіз ауысуға cәйкес келеді,

(1.5.13в)

 

Ыстық жолақтар - әлсіз жұтылу жолақтары. Мысалы,

бұлардың интенсивтігі зат үлгісінің температурасы өскенде өседі.

Диссоциация энергиясы: .

 

Тербеліс спектрінен жиілік және ангармоникалық тұрақты анықталады. Жиілік бойынша квазисерпімді күш тұрақтысы табылады. Ангармоникалық тұрақты арқылы диссоциация энергиясы анықталады.

Обертондар жиіліктері мен негізгі жиілік мәндерінен тербелістердің жиіліктерін және ангармоникалықты есептеуге болады. Ол үшін алдымен бірінші обертонмен негізгі жиіліктің, екінші обертон мен бірінші обертон және т.т. арасындағы бірінші айырымдар есептеледі. Жалпы түрде (1.5.9) бойынша бірінші айырымдар мынаған тең:

 

(1.5.14)

 

және бұл өзінің физикалық мағынасы бойынша тербеліс күйлерінің көрші термдерінің арақашықтығын береді.

Егер бірінші айырымдар бойынша екінші айырымдар

(1.5.15)

 

анықталатын болса, онда осы жағдайда ангармоникалық тұрақтыны есептеуге болады, ал мұны пайдаланып, (1.5.11) формула бойынша тербеліс жиілігін (см-1) анықтауға болады. Бірінші айырымдардың барлық u сандары бойынша ( -ға дейінгі) қосындысы диссоциация энергиясына тең.

· Екі атомды молекулалардың тербеліс-айналыс спектрі. Екі атомды молекулалардың тербеліс спектрін жоғары ажырату жағдайында зерттегенде әрбір жолақтың өте жақын орналасқан көп сызықтардан тұратындығы анықталған. Осы себепті молекулалық спектрлер жолақтық деп аталады. Жолақтардағы сызықтардың арақашықтығы ~1см-1 шамасында болады. Жолақтардың осындай құрылымы тербеліс ауысуы кезінде айналыс қозғалысының қоздырылуы салдарынан пайда болады.

Сонымен таза тербеліс спектрлері болмайды, өйткені негізгі және қозған тербеліс күйлердегі молекулалар айналыс күйлерінің қатары бойынша үлестірілген болады да молекула бір тербеліс күйінен басқасына ауысқанда бір мезгілде бұлардың айналыс күйлері де өзгереді. Сондықтан тербеліс ауысуларын қарастырғанда айналыс күйлерін ескеру керек.

· Екі атомды молекуланың тербеліс-айналыс термдері (см-1) тербеліс және айналыс күйлері термдерінің қосындысы болып табылады (1.17-сурет):

 

(1.5.13)

Тербеліс деңгейлері арасында ауысу болған кезде u кванттық саны -ге (жұтылу үшін) және айналыс кванттық саны -ге өзгереді (а).

Осыған байланысты тербеліс жұтылу жолағы Р-тармақ және R-тармақ деп аталатын сызықтардың екі жиынына бөлінеді (1.17-сурет).

Р-тармақ: , , ;

 

(1.5.17а)

 

Сызықтар сериясы: , , ;

 

R-тармақ , , (1.5.17б)

 

Сызықтар сериясы: , , ; .

 

Сурет






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных