Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Журналы -> Петрянов-соколов И.В. -> "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" -> 13

Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10 - Петрянов-соколов И.В.

Петрянов-соколов И.В. Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10 — Наука , 1974. — 132 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaigizn101974.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 65 >> Следующая

Прежде всего заметим, что любой спектрометр— это по сути дела частотомер: на карте его регистрирующего устройства по оси абсцисс откладываются частоты, то есть числа колебаний в единицу времени. Равномерные удары часов можно сравнить с электромагнитными колебаниями, если сами часы сравнить с испускающей их молекулой, а общую продолжительность боя, выраженную числом ударов, — с временем жизни.
Чтобы определить частоту боя часов.
Когда продолжительность жизни молекулы велика в сравиеиии с периодом колебания электромагнитной волны, в спектре наблюдается четкий пик (а); если молекула живет слишком мало в принятом масштабе времени, то сигнал от нее наблюдать не удастся (6); в случае, когда время жизни молекулы соизмеримо с масштабом времени, в спектре наблюдается уширенный пик, и величина этого уширеиия Л\' может служить для измерения продолжительности существования 1 промежуточной частицы (в]
интенсивность сигнала
Часы для молекул
25
Я
я
нужно подсчитать число ударов в единицу времени, скажем за интервал между началом предыдущего и концом следующего ударов. Когда часы бьют двенадцать, то, пользуясь принятым масштабом времени, мы для всех часов определим (невзирая на их взаимное отставание, если оно не превышает двенадцати ударов) одну и ту же частоту боя: два удара за выбранный интервал. Но когда спустя час все механизмы начнут вызванивать по одному разу, узнать частоту боя мы уже не сможем — продолжительность жизни окажется меньше принятого масштаба.
Следующий сеанс будет самым интересным: часы станут бить по два раза. Но, благодаря их взаимному отставанию, в течение выбранного интервала часть часов еще не начнет бить, так сказать, еще не родится, а часть погибнет как источник сигналов. Таким образом, в подсчете частоты возникнет неопределенность — от нуля до двух за принятый интервал. В три и четыре часа мы получим правильный результат уже для большего числа часов — спектр боя сузится. Увеличение времени жизни, как и увеличение времени измерения, всегда приводит к возрастанию относительного числа правильных результатов, то есть к совпадению измеренной частоты с истинной.
КАЖДОМУ ПРОЦЕССУ — СВОЙ СПЕКТР
А теперь мы можем вернуться к спектрам н объяснить, как с их помощью удается измерять продолжительность существования короткоживущих частиц.
Если продолжительность жизни частицы достаточно велика в сравнении с периодом колебания электромагнитной волны, регист-
Если продолжительность жизни двух взанмопревращающихся молекул, имеющих близкие спектры, велика в сравнении с разностью частот у.\ и vБ, то в спектре на этих частотах наблюдаются две самостоятельные линии (а); когда продолжительность жизни слишком мала, то на частоте '/г 1ч’л + ч’б I возникает одна пнния (б); когда же измеряемая величина соизмерима с масштабом, наблюдается уширенная линия, позволяющая вычислить продолжительность жизни каждой нз равновесных форм А и Б (в]
26
Проблемы и методы современной науки
рируемой как сигнал в спектре, то наблюдаемый пик будет четким, как в случае часов, которые отбивают полдень. Если частица живет слишком малое время, то пик размажется до неузнаваемости, как в случае часов, которые бьют всего один раз. Но если период колебаний электромагнитной волны и время жизни частицы примерно одинаковы, то спектральная линия только станет шире, и по величине этого уши-рения можно будет определить время существования промежуточной частицы (рис. I).
Еще раз подчеркнем: время жизни промежуточной частицы не удастся определить ни в том случае, когда оно слишком велико в сравнении с периодом колебания электромагнитной волны, дающей наблюдаемый в спектре сигнал, ни в том случае, когда оно слишком мало по сравнению с этой величиной. Ведь не замечаем же мы в обыденной жизни очень медленных процессов (скажем, та.сих, как процессы образования гор) или слишком быстрых, протекающих «в мгновенье ока» (менее одной десятой секунды).
Поэтому и для измерения продолжительности жизни молекул в разных случаях приходится пользоваться часами разной конструкции, с различным масштабом ‘времени.
Скажем, спектр ядерного магнитного резонанса (ЯМР), дающий сигналы в области десятков мегагерц, позволяет следить за процессами, длящимися 10~7 секунды; процессы продолжительностью до Ю-10 секунды позволяет изучать спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР); инфракрасной спектроскопии (ИК) н спектроскопии в видимой н ультрафиолетовой областях спектра (УФ) доступно измерение промежутков времени до 10~|г—10-13 секунды.
Действительно, каждому процессу — свой спектр.
КОГДА НИЧЕГО НЕ ЗАМЕТНО
В том случае, когда в колбе протекает химическая реакция, мы. как правило, можем легко обнаружить, что вещество претерпевает какие-то изменения. Поэтому не мудрено, что, пользуясь часами с подходя-
щим масштабом времени, мы можем определить и продолжительность жизни корот-коживущих промежуточных частиц.
Но можно лн наблюдать быстротекущие процессы в тех случаях, когда в колбе на первый взгляд вообще ничего не происходит? Скажем, мы можем растворить вещество А в подходящем растворителе, дать раствору постоять, а потом выделить т него то же самое вещество. Ясно, что в этом случае не произошло никакой химической реакции. Что же тут наблюдать?
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 65 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама