ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колебательные спектры комбинационного рассеяния из "Практикум по физической химии Изд 4" Когда свет от монохроиатического источника (например, ртутной лампы) рассеивается молекулами, в спектре рассеянного света обнаруживается частота ш , равная частоте падающего света (так называемое рэлеевское, или классическое рассеяние). При длительной экспозиции в спектре по обе стороны от линии с частотой оа обнаруживаются симметрично расположенные линии, так называемые сателлиты — спутники (рис. 22). Сателлиты с частотами со называют стоксовыми, с частотами а ю — антистоксовыми. [c.68] Интенсивность стоксовых сателлитов значительно выше, чем антистоксовых, Интенсивность тех и других в свою очередь во много раз меньше интенсивности основной, рэлеевской линии с частотой . [c.68] Таким образом, в частотах стоксовой (со = ш — ) и антистоксовой ((Оа1 = и + сОе.) ЛИНИЙ комбинируются частота монохроматического излучения источника с частотой собственных колебаний молекулы. Поэтому описанное выше явление называют комбинационным рассеянием. Объяснение этого явления можно дать как на основе классической электромагнитной теории, так и на основе квантовой теории света . [c.68] Имеется, однако, небольшая вероятность неупругого рассеяния, когда часть энергии кванта передается молекуле, переводя ее тем самым из основного состояния в первое возбужденное колебательное состояние с энергией Е . [c.69] Так возникает в спектре стоксова линия. Заменив символ рас на sil получим формулу (7). Стоксова линия имеет частоту меньшую, чем рэлеевская, т. е смещена относительно последней в красную область спектра. Вероятность неупругого столкновения во много раз меньше, чем упругого, поэтому его испытывает небольшая доля квантов, вследствие чего интенсивность стоксовой линии во много раз меньше, чем рэлеевской. [c.69] В спектре возникает антистоксова линия. Заменив символ Вр,о на а, получим формулу (7а). Антистоксова линия имеет частоту а т. е. смещена относительно рэлеевской в фиолетовую область. [c.69] При обычных температурах в возбужденном состоянии находится лишь ничтожная доля всех молекул, вероятность сверхупругого рассеяния поэтому чрезвычайно мала и интенсивность антистоксовых линий оказывается значительно меньшей, чем стоксовых. Часто в спектре наблюдаются не все антистоксовы линии, а лишь наиболее интенсивные из них. [c.69] Измерив частоты линий сателлитов, можно по формулам (7) и (7а) рассчитать частоты собственных нормальных колебаний молекулы 0,.-. [c.70] Значения функции Эйнштейна табулированы (см. Справочник М., табл. 18). В таблицах приводятся также аналогичные функции для колебательной составляющей энтропии, свободной энергии и внутренней энергии линейного гармонического осциллятора. [c.70] Колебательные спектры комбинационного рассеяния пгароко применяют для качественного и количественного анализов органических смесей, поскольку каждому компоненту соответствуют свои стоксовы линии в спектре, а по интенсивности этих линий можно судить о количественном содержании компонента в смеси. [c.70] Исследование растворов неорганических веществ методом комбинационного рассеяния также дает много ценных сведений о строении и свойствах молекул. [c.70] Для газов наряду с колебательными могут быть получены и вращательные спектры комбинационного рассеяния. [c.70] Вернуться к основной статье