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 -> Органическая химия -> Бранд Дж. -> "Применение спектроскопии в органической химии " -> 3

Применение спектроскопии в органической химии - Бранд Дж.

Бранд Дж., Эглинтон Г. Применение спектроскопии в органической химии — М.: Мир, 1967. — 279 c.
Скачать (прямая ссылка): primeneniespektro1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 87 >> Следующая

1.2. Электромагнитный спектр: единицы и величины. Электромагнитные волны охватывают гораздо больший диапазон длин волн, чем воспринимает человеческий глаз. Длины волн изменяются от километров для радиоволн до величины порядка 10-8 см для рентгеновских лучей; но не следует думать, что даже эти величины являются верхней и нижней границами: космические лучи и у-лучи имеют еще более короткие волны, чем рентгеновские лучи, тогда как на другом конце спектра радиоволны постепенно приобретают характер переменных электрических токов. Для простоты электромагнитный спектр подразделяют на области, указанные на рис. 1.2. Хотя рентгеновские лучи и микроволны могут быть замечательным средством точного исследования формы и размера
V, см*1
105 Ю4 J03
Шльтпптиплйт nfirsnnmh i ~л*~m. i
Ультрафиолет, область 1 Инсрракрасная область 1
Дальняя | Ближряя . Ближняя |
Зленгпронное возбуждение 1 Молекулярные колебания , - ~ _/Г а
10'* 70"4 IQ~3
(ЮОммк) (Ык) А>см (10 мк)
ю3_10*_ТО_7 _0,1 0,01
Инфракрасн. область 1Микроволны 1 г - 7^ ' Радиочастота
|,Дальняя
^ 1 Молекулярное вращение Ядерная прецессия
-i—---л—--—.-1_______I I
Ю'3 70~2 Ю~1 1 70 100
Л, см
Рис. 1.2. Электромагнитный спектр.
молекул, химикам-органикам нужны более общие сведения о структуре, и они широко используют ультрафиолетовую, инфракрасную и радиочастотную области спектра.
В инфракрасной области длины волн выражают в микронах (мк\ 1 мк = 10"4 см), тогда как в видимой и в ультрафиолетовой областях обычно применяют миллимикроны (ммк\ 1 ммк = 10~7 см)
12
Глава 1
или ангстремы (А, 1А= 10~8 см). Излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра с длинами волн 250 ммкг 500 ммк и Юм обладают волновыми числами 40 ООО, 20 ООО и ЮООсш-1 соответственно. В радиочастотной области спектра вместо волновых чисел применяют абсолютные частоты. Волна длиной 5 м, т. е. X = 500 см у соответствует частоте с/К = 6* 107 гц, которую удобнее записать в виде 60 Мгц (мегагерц; 1 Мгц = 106 гц). Соответствующее волновое число было бы 2-10”3 см~г — величина, неудобная для произношения и записи. Наиболее распространенные единицы длин волн и частот приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Символы и единицы
Величина Единица Символ Примечание
Длина волны Микрон мк 1 МК— 10“4 СМ
Миллимикрон ммк 1 ММК— 10~3 МК— 10-7 СМ
Ангстрем о А 1 А = Ю-8 см
Частота Герц гц Колебание в секунду
Мегагерц Мгц 106 колебаний в секунду
Волновое число см~г Величина, обратная длине волны, выраженной в сантиметрах
1.3. Поглощение излучения веществом. Излучение, в котором все волны имеют одинаковую частоту, называется монохроматическим, а потому фотоны, которые составляют монохроматический луч, имеют одинаковую энергию hv. Основная идея квантовой теории состоит в том, что обмен энергией между молекулами и излучением происходит как прерывный процесс, т. е. путем передачи дискретных единиц, или квантов, энергии hv\ другими словами, молекула, подвергнутая действию излучения, либо поглощает полный квант, либо остается неизмененной; последнее соответствует отсутствию поглощения. В том случае, если поглощение наблюдается, приращение Е общей энергии молекулы выражается как
E=hv. (1.3)
Уравнение (1.3), известное как уравнение Планка, справедливо для всех областей электромагнитного спектра.
Важно понимать, что интенсивность монохроматического луча никоим образом не связана с его энергией. Как мы видели, энергия
Молекулы и излучение
13
определяется произведением ftv, и ее можно рассматривать как энергию отдельных фотонов, составляющих световую волну. х По фотонной теории интенсивность определяется числом фотонов, причем интенсивный пучок излучения соответствует плотному потоку фотонов. Если такие лучи пропускать через поглощающее вещество, то некоторые из фотонов задерживаются, так что прошедший пучок лучей будет иметь меньшую интенсивность.
Рис. 1.3 Поглощение монохроматического света
Поглощение уменьшает интенсивность, но сохраняет частоту неизменной.
В волновой теории интенсивность представляется как амплитуда волны. Поэтому амплитуда уменьшается, когда волна проходит через непрозрачную среду (рис. 1.3). Экспериментально было установлено, что поглощение монохроматического излучения подчиняется уравнению первого порядка:
ln(/°//) = /m, (1.4)
где /° и / — соответственно интенсивности падающего и проходящего лучей света, п — число молей вещества на пути света; тогда k — относительная мера интенсивности поглощения, что видно из следующих рассуждений. Представим себе, что монохроматический луч проходит через вещество А и можно измерить его ослабление /°/7; таким образом, можно найти In (7°//) и, следовательно, k, если известно п. То же число молей другого вещества В, вероятно, будет ослаблять световой луч в ;иной степени, так что и величина k будет отличаться. Следовательно, k является количественной мерой степени поглощения веществами А и В излучения выбранной длины волны. В частности, k = 0, когда поглощение не происходит.
Обычно измеряют интенсивности поглощения растворов веществ в прозрачном растворителе, причем в этом случае можно несколько преобразовать уравнение (1.4). В растворе величина п пропорциональна молярной концентрации с растворенного вещества и тол-
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 87 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама