Спектроскопия неупругого рассеяния нейтронов

СПЕКТРОСКОПИЯ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ [c.8]

Методы, которые дают информацию о У-структуре, — это методы, использующие излучение или частицы, которые взаимодействуют с жидкостью только в течение короткого периода времени и обмениваются регистрируемой долей своей эиергии с молекулами в жидкости. Инфракрасная и рамановская спектроскопия так же, как и неупругое рассеяние нейтронов, удовлетворяет этим требованиям и является главным источником информации о У-структуре жидкости (рис. 4.2). Рассеяние нейтронов дает информацию о промежутках времени продолжительностью 10 " с. Поскольку это время совпадает с периодом Тп, рассеяние нейтронов является полезным методом исследования природы перемещения временных положений равновесия. Исследования релаксации диэлектрической поляризации и ядерного магнитного резонанса применяются для определения среднего времени между перемещениями. Порядок, в котором ниже рассматриваются свойства воды, основан на временном масштабе, о котором дают информацию указанные методы. [c.159]

Последующее повыщение точности рентгенографического эксперимента и прогресс вычислительной техники позволили наряду с координатами атомов определять их среднеквадратичные смещения из положений равновесия, т. е. компоненты тензоров, описывающих колебания атомов. С другой стороны, развитие колебательной спектроскопии и изучение неупругого рассеяния нейтронов сделали доступной информацию о частотах колебаний частиц в кристаллах. Таким образом, оказалось возможным оперировать динамической моделью кристаллической структуры, которая, кроме координат атомов, включает в себя сведения об их колебательном движении. [c.150]

Для сопоставления результатов расчета частот внешних молекулярных колебаний с экспериментом обычно используют ИК-спектры, спектры комбинационного рассеяния и данные по рассеянию нейтронов. Колебательная спектроскопия позволяет зарегистрировать частоты, соответствующие нулевому значению волнового вектора. Экспериментальные данные по дисперсионным кривым можно получить методом когерентного неупругого рассеяния нейтронов на монокристаллах. Косвенную информацию о дисперсионных кривых дают также спектры некогерентного рассеяния нейтронов кроме того, этот метод позволяет получить функцию распределения частот. Однако к настоящему времени подобные исследования проведены лишь для весьма ограниченного круга веществ. [c.168]

Неупругое рассеяние нейтронов является относительно новым методом исследования низкочастотных колебаний в полимерах. Хотя этот метод не относится к ИК-спектроскопическим методам, целесообразно упомянуть о нем, так как результаты, полученные с его помощью, дополняют данные спектроскопии в дальней ИК-области и дают новые сведения о молекулярных движениях, происходящих в полимерных телах. Для более эффективного использования информации, содержащейся в спектрах рассеяния нейтронов, и для отнесения наблюдаемых полос к определенным типа.м движения молекул необходимо, как и для других спектральных методов, знать механизм взаимодействия, приводящего к рассеянию нейтронов. Опубликованы обзорные доклады, посвященные использованию этого метода для исследования полимеров [106, 1438, 1439, 1759]. Проведено сопоставление информации, полученной с помощью нейтронной спектроскопии, с тон, которую дает ИК- и КР-спектроскопия [1760]. [c.186]

Метод нейтронной спектроскопии основан на том, что тепловые нейтроны при рассеянии на образце могут поглощать или испускать кванты энергии (фононы). Эти кванты соответствуют колебательным частотам полимерного вещества. Для того чтобы достигнуть достаточного разрешения, необходимо, чтобы разброс по энергиям в падающем потоке нейтронов был. меньше энергии фононов. Спектр рассеяния нейтронов регистрируют в области приблизительно от 1000 до 10 СхМ-. Самое существенное различие между нейтронной спектроскопией и ИК- или КР-спектроскопией состоит в отсутствии правил отбора для взаимодействия между фононами и нейтронами. В силу этого в нейтронном спектре принципиально. можно увидеть все колебательные частоты. В частности, проявляются колебания с разностью фаз ф О, и из этих данных можно получить функцию плотности распределения по частотам (см. рис. 3.5). Таким образом, с помощью неупругого рассеяния нейтронов удается получить информацию о плотности распределения колебательных состояний в кристалле. [c.186]

Последующий прогресс в области кристаллохимии гидросиликатов в значительной степени сопряжен с развитием методов мо-лекулярно-спектрального анализа водородсодержащих веществ и совершенствованием техники рентгеноструктурного анализа. В течение последних пятнадцати лет доказан кислый характер большой группы гидросиликатов и их структурных аналогов — германатов. Получены предварительные сведения о механизме дегидратации указанных солей. С помощью колебательной спектроскопии, нейтронографии, спектров неупругого рассеяния нейтронов и ядер- [c.3]

Колебательная спектроскопия. Для изучения колебательных энергетич. уровней макромолекул используют четыре экспериментальных метода инфракрасную С., С. комбинационного рассеяния света, Фурье-С. и неупругое рассеяние тепловых нейтронов. Теоретич. основы, экспериментальная техника и возможности [c.235]

В случае реального кристалла также наблюдаются акустические и оптические ветви графика зависимости со( ). Причем для трехмерного кристалла наблюдаются три акустические ветви (соответствующие двум поперечным и одной продольной волнам) и разное число оптических ветвей. Схема расчета этих функций может быть близкой к рассмотренной для одномерного случая (в случае сложных кристаллов расчет o(i f) возможен только численными методами), однако ситуацию значительно усложняет неизвестность (или большая погрешность) набора силовых постоянных С. Экспериментальное определение (о д) возможно методами неупругого рассеяния на разные углы нейтронов или атомов веществом (см. подразд. 7.5), но разрешение этих методов недостаточно высокое. Методы рассеяния электромагнитных волн, обладая значительно большей разрешающей способностью, не позволяют наблюдать некоторые типы колебаний ( работают правила отбора). Кроме того, обычно применяемая для анализа колебательных состояний спектроскопия комбинационного рассеяния при использовании света видимой области позволяет наблюдать только ( )(д = 0) из-за малости импульса светового кванта. [c.95]

Колебательные спектры многих простых металлов (Fe, V и т.п.), полученные методом неупругого рассеяния тепловых нейтронов, имеют вид двух близко расположенных максимумов. Каков физический смысл этих максимумов Можно ли их наблюдать в спектроскопии ИК или КР Примечание вспомните материал подразд. 2.3. [c.286]

Разрешающая способность большинства методов (рентгенография, ЯМР, термодинамический анализ) позволяет получать информацию лишь о >-структуре. Инфракрасная и раманов-ская спектроскопия, неупругое рассеяние нейтронов способны давать информацию о У-структуре. [c.13]

Представления, связанные с В. в. и поворотной изомерией молекул, применяют в теории строения как низкомол., так и высокомол. соединений. Разработаны методы и схемы конформационных расчетов достаточно сложных молекулярных систем на основе мех. моделей, получили также развитие полуэмпирич и неэмпирич. квантовомех. расчеты потенциальных ф-ций В. в. молекул. Для изучения явлений В в. и поворотной изомерии молекул используют методы спектроскопии ИК, комбинац. рассеяния, микроволновой, УФ, ЯМР, ЭПР, а также методы газовой электронографии, поглощения ультразвука, некогерентного, неупругого рассеяния нейтронов, измерения дипольных моментов, диэлектрич. потерь и др. [c.393]

Фазовые переходы М. к.-плавление, возгонка, полиморфные переходы (см. Полиморфизм)-ироясхоаят, как правило, без разрушения отдельных молекул. М. к. являются частным случаем ван-дер-ваальсовых кристаллов, к к-рым относятся также цепочечные и слоистые кристаллы, где посредством ван-дер-ваальсовых сил соединены бесконечные цепи (напр., орг. полимеры) или слои (напр., графит). Структуру М. к., как и др. кристаллич. в-в, устанавливают с помощью рентгеновского структурного анализа, для изучения динамики молекул в М. к. используют колебат. спектроскопию и неупругое рассеяние нейтронов. [c.117]

В работе [1767] рассмотрены спектры некоторых синтетических полирибоиуклеиновых кислот. Изучены методом ИК-спектроскопии нуклепротеины [175, 176]. Проведено сравнение дальней ИК-области спектров нуклепротеинов со спектрами неупругого рассеяния нейтронов [206]. [c.344]

На практике изучают спектры поглощения электромагнитного излучения с частотами, близкими к частотам колебаний атомов, — инфракрасный (ИК) диапазон (10—10000 сМ ), спектры неупругого (с рождением или уничтожением фонона) рассеяния электромагнитного излучения видимого или ультрафиолетового (УФ) диапазона (комбинационное, или рамановское, рассеяние), рентгеновского излучения или тепловых нейтронов. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) позволяют достичь максимального разрешения по энергиям, но из-за малого волнового числа первичного излучения дают информацию (если пренебречь многофононными эффектами, имеющими весьма малую интенсивность) только о колебательных состояниях вблизи центра зоны Бриллюэна (оптическим модам при квазиимпульсе, равном нулю). Кроме этого ограничения в обоих методах существуют правила отбора по симметрии ё спектрах поглощения (ИК спектрах) наблюдаются колебательные моды, характеризующиеся изменением дипольного момента, а в спектрах КР — колебания, при которых изменяется квадрупольный момент. Таким образом, эти две методики дополняют друг друга, и для получения более полной информации о колебательном спектре изучаемого вещества желательно иметь оба спектра. В то же время часть колебаний оказывается неактивной ни в ИК спектрах, ни в спектрах КР (так называемые немые моды). Применение для исследования колебательной структуры твердых тел неупругого рассеяния нейтронов лишено всех упомянутых выше ограничений, но в значительной степени ограничено существенно меньшим разрешением и необходимостью много большего количества вещества для проведения эксперимента. Так, спектры неупругого рассеяния нейтронов на различные углы позволяют, в принципе, определить дисперсионные кривые для всех колебательных мод. Однако низкое разрешение приводит к тому, что подобный анализ возможен лишь для относительно простых систем, а в большинстве случаев возможно рассмотрение только усредненного по всей зоне Бриллюэна суммарного спектра всех колебательных мод. [c.272]