СПЕКТРОСКОПИЯ значение на думата, значение на СПЕКТРОСКОПИЯ на руски
СПЕКТРОСКОПИЯ Молекулярните спектри са много по-сложни и разнообразни от атомните. Това се дължи на факта, че молекулите имат допълнителни степени на свобода и заедно с движението на електрони около ядрата на атомите, които образуват молекулата, самите ядра осцилират спрямо равновесното положение, както и въртенето на молекулата като цяло. Ядрата в молекулата образуват линейна, равнинна или триизмерна конфигурация. Планарните и триизмерните молекули, състоящи се от N атоми, имат 3N-6 вибрационни и три ротационни степени на свобода, а линейните - 3N-5 вибрационни и две ротационни степени на свобода. Така, в допълнение към електронната енергия, една молекула има вибрационна и ротационна вътрешна енергия, както и нови системи от нива.
ротационни спектри. Двуатомна молекула може да се разглежда опростено като твърд ротатор с инерционен момент I. Решението на уравнението на Шрьодингер за твърд ротатор дава следните допустими нива на енергия:
където J е квантово число, което характеризира ротационния импулс на импулса на молекулата. Правилото за избор на разрешените преходи е: ?J ?1. Следователно, чисто ротационният спектър се състои от серия от равноотдалечени линии с честоти
Ротационните спектри на многоатомните молекули имат подобна структура.
Вибрационно-ротационни спектри. В действителност молекулярните връзки не са твърди. В най-простото приближение движението на ядрата на двуатомна молекула може да се разглежда като трептене на частици с намалена маса ? спрямо равновесното положение в потенциалната яма с хармоничен потенциал. Ако хармоничният потенциал има формата V(x) kx2/2, където x е отклонението на междуядреното разстояние от равновесието, а k е коефициентът на еластичност, тогава решението на уравнениетоШрьодингер дава следните възможни енергийни нива: Еv h??(v+1/2). Тук ? - честота на трептене, определена от формулата , и v - вибрационно квантово число, приемащо стойностите v 1, 2, 3 . . Правило за избор на разрешени (инфрачервени) преходи: ?v ?1. По този начин за вибрационните преходи има една единствена честота ? . Но тъй като вибрациите и въртенето се случват едновременно в молекулата, възниква вибрационно-ротационен спектър, в който "гребен" от ротационни линии се наслагва върху честотата на вибрациите на молекулата.
Електронни спектри. Молекулите имат голям брой възбудени електронни нива, преходите между които са придружени от промяна на вибрационната и ротационната енергия. В резултат на това структурата на електронните спектри на молекулите става много по-сложна, тъй като: 1) електронните преходи често се припокриват; 2) не се спазва правилото за избор на вибрационни преходи (няма ограничение за ?v); 3) правилото за избор ?J 0, ?1 за разрешените ротационни преходи се запазва. Електронният спектър е поредица от вибрационни ленти, всяка от които съдържа десетки или стотици ротационни линии. Като правило се наблюдават няколко електронни прехода в молекулярните спектри в близката инфрачервена, видима и ултравиолетова области. Например в спектъра на йодна молекула (J2) има около 30 електронни прехода.
С появата на лазерите изследването на електронните спектри на молекулите, особено многоатомните, достигна ново ниво. Широко регулируемо лазерно лъчение с висок интензитет се използва в спектроскопия с висока разделителна способност за точно определяне на молекулни константи и потенциални повърхности. Видими, инфрачервени и микровълнови лазери се използват в експерименти с двоен резонансза изследване на нови преходи. Вижте също СТРУКТУРА НА МОЛЕКУЛАТА.
Инфрачервени спектри и Раманови спектри. Молекулярните абсорбционни спектри се дължат на електрически диполни преходи. Електрическият дипол е съвкупност от два точкови електрически заряда, които са еднакви по големина, противоположни по знак и разположени на известно разстояние един от друг. Произведението на положителен заряд и разстоянието между зарядите се нарича електрически диполен момент. Колкото по-голям е диполният момент, толкова по-силна е системата да абсорбира и излъчва електромагнитна енергия. В полярни молекули, като HBr, които имат голям диполен момент и силно поглъщат при съответните честоти, се наблюдават вибрационно-ротационни спектри. От друга страна, неполярните молекули като H2, O2 и N2 нямат постоянен диполен момент и следователно не могат да излъчват или абсорбират електромагнитна енергия, докато се въртят, така че нямат ротационни спектри. В допълнение, вибрациите на такива молекули са толкова симетрични, че не водят до появата на диполен момент. Това се дължи на липсата на техния инфрачервен вибрационен спектър.
Важен спектроскопски метод за изследване на структурата на молекулите е изследването на разсейването на светлината. Разсейването на светлината е процес, при който под действието на падаща светлина в атом или молекула се възбуждат трептения на диполния момент, съпроводени с излъчване на получената енергия. Повторното излъчване възниква главно при честотата на падащата светлина (еластично разсейване), но слабо нееластично разсейване може да се наблюдава при изместени (комбинирани) честоти. Еластичното разсейване се нарича Rayleigh, а нееластичното - Raman или Raman. Линиите, съответстващи на рамановото разсейване, са изместени по отношение налинии на падаща светлина върху честотата на молекулярните вибрации на разсейващата проба. Тъй като молекулата може също да се върти, честотите на въртене се наслагват върху честотата на изместване.
Молекулите с хомеополярна връзка, които нямат инфрачервен спектър, трябва да бъдат изследвани чрез раманово разсейване. В случай на многоатомни молекули с няколко вибрационни честоти, част от спектралната информация може да бъде получена от инфрачервените абсорбционни спектри, а част от спектрите на Раман (в зависимост от симетрията на вибрациите). Получената информация се допълва взаимно, тъй като поради различни правила за подбор, те съдържат информация за различни молекулярни вибрации.
Инфрачервената и раманова спектроскопия на многоатомни молекули е мощна аналитична техника, подобна на спектрохимичния анализ на атомите. Всяка молекулярна връзка съответства на характерен вибрационен модел в спектъра, който може да се използва за идентифициране на молекула или определяне на нейната структура.
Ефектите на Зееман и Старк. Външните електрически и магнитни полета се използват успешно за изследване на природата и свойствата на енергийните нива.
През 1896 г. П. Зееман открива, че в спектъра на проба, поставена във външно магнитно поле, всяка спектрална линия се разделя на редица компоненти. Подобен ефект, но във външно електрическо поле, е наблюдаван от И. Старк през 1913 г. За изследване на атоми е по-удобно да се използва магнитно поле, а електрическото поле е по-подходящо за изследване на молекули. Вижте също ЕФЕКТ НА СТАРК; ЗЕЕМАН ЕФЕКТ.
Български речник Колиер. Английски речник Collier. 2012 г
Повече значения на думата и превод на СПЕКТРОСКОПИЯ от английски на български в англо-българските речници Какъв е преводът на СПЕКТРОСКОПИЯ от български на английски на български-Английски речници.
Още значения на тази дума и англо-руски, руско-английски преводи за СПЕКТРОСКОПИЯ в речници.