ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Инфракрасная спектроскопия и спектры комбинационного рассеяния из "Определение молекулярной структуры" Молекулярные спектры, как правило, наблюдаются в поглощении. Так, например, в инфракрасной спектроскопии пучок инфракрасного излучения, испускаемый телом, нагретым до красного каления, проходит через образец исследуемого вещества и затем разлагается с помощью призмы или решетки. Призма должна быть прозрачной по отношению к излучению для работы в инфракрасной области обычно используют призмы и окошки из МаС1 или КВг. Разложенный пучок попадает затем на детектор, в котором порознь исследуется каждая небольшая часть спектра. Чем меньше тэ часть спектра, которая падает на детектор в данный момент времени, тем выше разрешающая способность прибора. Детектор обнаруживает, что отдельные части непрерывного спектра от источника оказываются ослабленными по сравнению с другими, и частоты этих ослабленных областей соответствуют частотам поглощения молекулы. [c.38] Необходимо рассмотреть и другой эффект — комбинационное рассеяние света, которое часто используют в качестве дополнения к описанному выше явлению. [c.38] В спектроскопии комбинационного рассеяния образец облучают монохроматическим пучком света с любой удобной длиной волны и ведут наблюдение над светом, рассеянным под прямыми углами к падающему пучку. Если разложить рассеянный свет с помощью призмы или, для более высокого разрешения, решетки, то можно получить спектр, состоящий из отдельных линий. Предположим, что квант, имеющий частоту vo и энергию /lvo, сталкивается с молекулой исследуемого газа. Квант света может быть рассеян с неизмененной частотой, и тогда он порождает часть рэлеевской линии. С другой стороны, падающий квант может вызвать переход в молекуле образца. Пусть, например, это будет колебательный переход из состояния у = О в состояние у = 1. Ассоциированный с этим переходом квант имет частоту, которую мы назовем V , и энергию Ну . Поскольку падающий квант вызвал этот переход, он будет рассеян с понизившейся энергией /г(го — г ). Это значит, что со стороны низких частот от рэлеевской линии будет наблюдаться дополнительная линия со сдвигом частоты, равной V,,. Такая линия называется стоксовой. Если сначала молекула находилась в состоянии и = 1, то в результате столкновения с падающим квантом может произойти переход от о = 1 к и = 0. В этом случае квант будет отброшен с увеличением энергии /l(vo + VD), и линия появится со стороны высоких частот от рэлеевской линии с тем же сдвигом частот. Такая линия называется антистоксовой. В общем случае переход может быть как колебательным, так и вращательным, и в каждом случае линии комбинационного рассеяния будут появляться при частотах о гк, где гк — частота, соответствующая определенному вращательному или колебательному переходу. [c.39] Как мы уже видели, большинство молекул при комнатной температуре находятся в низшем колебательном состоянии. Поэтому в колебательном спектре стоксовы линии сильнее антистоксовых. В чисто вращательном спектре соотношения интенсивностей оказываются более сложными, так как при температуре опыта молекулы могут обладать несколькими квантами вращательной энергии. [c.39] Вернуться к основной статье