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
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Молекулярная химия -> Герцберг Г. -> "Спектры и строение простых свободных радикалов" -> 8

Спектры и строение простых свободных радикалов - Герцберг Г.

Герцберг Г. Спектры и строение простых свободных радикалов — М.: Мир, 1974. — 208 c.
Скачать (прямая ссылка): spektriistroyeniyaprostihisvobodnihradikalov1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 80 >> Следующая

\
Глава 2
ДВУХАТОМНЫЕ РАДИКАЛЫ И ИОНЫ
А. УРОВНИ ЭНЕРГИИ И ВОЛНОВЫЕ ФУНКЦИИ •
В первом приближении энергия молекулы может быть представлена как сумма трех частей — электронной, колебательной и вращательной энергий:
Е = Ее + Ev + Er. (1)
На рис. 10 приведена диаг- ___
рамма колебательных и вращательных уровней энергии двух электронных состояний.
Трем формам энергии соответствуют три типа спектров: 1) вращательные спектры, которые имеют место при переходах с вращательных уровней данных колебательного и электронного состояний на другой вращательный уровень тех же колебательного и электронного состояний; 2) колебательно-вращательные спектры, которые возникают при переходах с вращательных уровней данного колебательного состояния на вращательные уровни другого колебательного состояния при неизменном электронном состоянии; 3) электронные спектры, возникающие при переходах с различных вращательных и колебательных уровней одного электронного состояния на различные вращательные и колебательные уровни другого электронного состояния.
Рис. 10. Диаграмма колебательных и вращательных уровней энергии двух электронных состояний А я В.
Тремя двухсторонними стрелками показаны примеры переходов в чисто вращательном, колебательно-вращательном и электронном
спектрах молекулы.
24
ГЛАВА 2
Дополнительно к этим трем типам спектров в последние годы наблюдались спектры в радиочастотной и микроволновой областях, которые соответствуют переходам между уровнями тонкой структуры данных вращательного и колебательного уровней в данном электронном состоянии. К особым случаям относятся спектры электронно-спинового резонанса и ядерно-магнитного резонанса, соответствующие переходам между зеемановскими компонентами данного уровня (компонентами, в которых данный уровень расщепляется в магнитном поле).
1. Вращение
Простейшей моделью вращающейся двухатомной молекулы или радикала является так называемая гантельная модель — система, состоящая из двух точечных масс mi и т2, соединенных неведомым стержнем длины г.
В классической механике энергия врашрния такого жесткого ротатора определяется соотношением
(2)
где / — момент,инерции относительно оси вращения, перпендикулярной линии mi— т2, и w — угловая скорость. Момент инерции гантели относительно центра масс равен
/ = Шіг\ + m2r! = [аг2, где Гі и r2— расстояния двух масс от центра масс (г = г4+ г2) и
[а = -ЛИОН- (3)
mi + т3
есть приведенная масса. Момент количества движения системы равен
Р Iw.
Вводя эти величины в уравнение для энергии, получим
рг
• . <4>
В квантовой механике возможны только определенные дискретные уровни энергии, которые соответствуют решению уравнения Шредингера для жесткого ротатора. Детальный расчет можно найти в книге Полинга и Вилсона [110]. В результате запишем следующее выражение для вращательной энергии:
= + <5>
ДВУХАТОМНЫЕ РАДИКАЛЫ И ИОНЫ
25
где J — вращательное квантовое число, которое может принимать значения 0, 1, 2, ... . Это квантовое число связано с величиной вектора момента количества движения Р соотношением
\p\ = ±VJJJ+T). (6)

Подставляя эту зеличину в классическое выражение (4), сразу получим выражение для энергии (5). В молекулярной спектроскопии выражение (5) обычно записывается для термов, которые представляют собой значения энергии, деленной на he, и измеряются в
см-1. Имеем
F(J) = -^ = BJ(J + 1), (7)
he
В - —=------------------- (8)
8 л2с/ 8rJcjxr2
где
называется вращательной L
постоянной и является, не J=0 ;'+'фі считая постоянного мно- ''-j-''
жителя, величиной, об- \м\=о
ратной моменту инерции.
Каждому значению энергии (собственному зна-чению) уравнения Шредин- J = I гера соответствует волно- j^j=J
вая функция (собственная |м!=о
функция), квадрат которой дает распределение веро-
I
ятностей для определен- J=p ::сжэ-'
\М\=2
ШІ=0
Рис. 11. Волновые функции
(пунктирные линии) и распре- , . | ..
деление вероятности (сплош- '-ОІО* '5^2' ~
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама