Электрон-ядерное взаимодействие

Мы установили, что спин-решеточная релаксация, диполь-дипольное взаимодействие электронных спинов и неразрешенные электронно-ядерные взаимодействия могут приводить либо к лоренцевой, либо к гауссовой форме линии. В соответствии с принципом независимых уширений суммарная форма спектральной линии в этих случаях будет описываться сверткой распределений типа Лоренц — Лоренц , Гаусс — Гаусс или Лоренц — Гаусс . Легко показать, воспользовавшись табл. 1.2, что свертка гауссовых функций приводит снова к гауссовой линии, причем складываются квадраты ширин линий. Для свертки Лоренц — Лоренц получается лоренцева функция, а ширины линий складываются. Наибольший интерес представляет свертка распределений Лоренца и Гаусса, поскольку форма спектральной линии часто описывается именно такой композицией распределений (см. гл. 4). [c.45]

Электрон-ядерное взаимодействие и сверхтонкая структура спектра ЭПР [c.59]

Все уровня атома лития расположены ниже соответствующих уровней атома водорода, причем сдвиг их тем меньше, чем больше угловые моменты соответствующих орбита-лей, т. е. 5-уровень сдвигается сильнее р-уровня, р-уровень — сильнее -уровня и т. д. Энергии орбиталей уменьшаются с возрастанием Z. Понижение энергии орбитали уменьшается с ростом главного квантового числа п. Расщепление уровней с данным п возникает из-за межэлектронного отталкивания. В пределе при 2->оо орбитали внутренних электронов с данным п снова становятся вырожденными по I, так как межэлектронное взаимодействие становится незначительным по сравнению с электронно-ядерным взаимодействием. Для атома водорода 3 /-орби-таль лежит ниже 4 , в то же время для 7<2<21 орбитали 5с1 и 45 имеют обратный порядок по энергии. Для 2 21 З -орбиталь вновь лежит ниже 45-орбитали. Аналогичные изменения порядка орбита-лей можно проследить и для других уровней. Результаты исследования атомных спектров и точных расчетов энергетических уровней многоэлектронного атома позволяют представить следующую схему расположения энергетических уровней многоэлектронного атома [c.65]

Ковалентная неполярная связь. При соединении атомов с одинаковыми электроотрицательностями образуются молекулы с ковалентной неполярной связью. Вспомним, что такая связь, например, существует в молекулах газообразных веществ, состоящих из одинаковых атомов Нг, Рг, СЬ, Ог, N2. В этих случаях химические связи образуются за счет общих электронных пар, т. е. при перекрывании соответствующих электронных облаков, обусловленном электронно-ядерным взаимодействием, которое осуществляется при сближении атомов. [c.73]

Таким образом, парамагнитные комплексы редкоземельных веществ могут быть использованы для существенного облегчения расшифровки спектров ЯМР. Дальнейший прогресс использования этих соединений будет связан с более глубоким изучением природы электронно-ядерного взаимодействия в парамагнитных комплексах лантанидов. [c.88]

Поэтому для члена, содержащего ядерно-ядерное взаимодействие, получаем просто классическое выражение потенциала кулоновского отталкивания всех ядер Оператор электронно-электронного взаимодействия не зависит явно от ядерных координат и при дифференцировании соответствующий член исчезнет Член электронно-ядерного взаимодействия в подробной записи будет иметь следующий вид [c.111]

Ядро со спином / взаимодействует с неспаренным электроном посредством либо дипольного, либо контактного взаимодействия Ферми. В силу того, что магнитный момент электронов много больше ядерного магнитного момента, электрон-ядерное взаимодействие является доминирующим для ядерной спиновой релаксации. Временная зависимость релаксации в данном случае определяется тем, что для спинов электронов время спин-решеточной релаксации намного меньше всех других времен, т.е. соответствующее время [c.40]

В этом уравнении электронные и ядерные переменные не разделяются Нельзя воспользоваться и каким бы то ни было приближенным подходом, при котором на первом этапе равнялся бы нулю член 1)3 ,, отвечающий электронно-ядерным взаимодействиям Хотя в случае из =0 и получается полное разделение электронных и ядерных переменных [c.144]

Косвенные, передаваемые через электроны, взаимодействия, которые обусловлены электрон-ядерными взаимодействиями. Они имеют вид [c.71]

Н = Тя + и + Тэ + иэз = Н, + Нз), однако исчезает сам предмет исследования Действительно, именно электронно-ядерные взаимодействия и определяют существование молекулы как целого [c.144]

ЯМР. Константы электронно-ядерного взаимодействия обозначаются символом йА и называются константами сверхтонкой структуры (СТС). Если уравнение (17.55) переписать в единицах напряженности магнитного поля [используя для этого уравнение (17.14) и разделив результат на, то получим [c.374]

Кроме взаимодействия с магнитным полем, неспаренные электроны близких атомов или свободных радикалов взаимодействуют как между собой (диполь-дипольные и обменные взаимодействия), так и с парамагнитными ядрами, входящими в состав того же атома или молекулы (диполь-дипольное и контактное взаимодействие). Электронно-ядерные взаимодействия обусловливают наличие сверхтонкого расщепления в спектрах ЭПР. Гамильтониан сверхтонкого взаимодействия (СТВ) может быть записан как [c.279]

Электрон-ядерное взаимодействие [c.32]

Двойной резонанс может сопровождаться так называемым ядерным эффектом Оверхаузера (ЯЭО). Это сложное явление (аналогичное хорошо известному электронно-ядерному взаимодействию) приводит к изменению распределения заселенностей ядерных энергетических уровней без изменения энергий переходов. Причиной возникновения ЯЭО является не спин-спиновое взаимодействие, которое лишь усложняет его и потому должно быть сведено к минимуму, а непосредственная диполь-дипольная релаксация, которая для пары одинаковых взаимодействующих ядер зависит от и от обратной величины шестой степени межъядерного расстояния (см. ур. 1.19). Оптимальные условия наблюдения эф- [c.60]

Второй важнейший недостаток состоит в том, что нет никаких положений квантовой механики, с помощью которых можно было бы обосновать, что все ядерно-ядерные взаимодействия, относящиеся к ядрам химически несвязанных атомов (согласно классической формуле строения), следует отбрасывать в операторе Н (как это требует рассматриваемое приближение), а все ядерно-ядерные взаимодействия, относящиеся к парам химически связанных атомов (согласно классической теории), оставлять в операторе Я. Также нельзя обосновать с точки зрения квантовой механики отбрасывание всех электронно-ядерных взаимодействий, кроме тех, которые относятся к паре ядер определенной связи и одному а-электрону, для которого фа(г) принимается локализованной на данной связи. [c.81]

Спин-орбитальное и электронно- ядерные взаимодействия приводят к расщеплению и смещению резонансных линий. Положение центров линий в первом приближении описывается формулами табл. 1.1. [c.20]

Хартри-фоковские расчеты атомов и анализ атомных спектров показывают, что орбитальные энергии е, зависят не только от главного квантового числа п и заряда ядра Z, но и от орбитального квантового числа I. Если бы экранирование ядра внутренними электронами было полным, то энергетические уровни внешних электро-(юв были бы идентичны уровням атома водорода. Отклонение от уровней атома водорода является непосредственной мерой влияния неполного экранирования (так иазьшаемый эффект проникновения). Все уровни атома лития расположены ниже соответствующих уровней атома водорода, причем сдвиг их тем меньше, чем больше угловые моменты соответствующих орбиталей, т. е. 5-уровень сдви-[ ается сильнее э-уровня, /7-уровень — сильнее -уровня и т. д. Энергии орбиталей уменьшаются с возрастанием Z. Понижение энергии орбитали уменьшается с ростом главного квантового числа п. Рас-[цепление уровней с данным п возникает из-за межэлектронного отгалкивания. В пределе при Z—юо орбитали внутренних электронов с данными п снова становятся вырожденными по /, так как межэлектронное взаимодействие становится незначительным по сравнению с электронно-ядерным взаимодействием. [c.71]

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ И ВЕРОЯТНОСТИ ПЕРЕХОДОВ В СИСТЕМАХ С ЭЛЕКТРОННО-ЯДЕРНЫМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМИ [c.83]

В случаях, когда диффузией, обусловленной электронными спин-спиновыми и электронно-ядерными взаимодействиями, пренебречь нельзя, рассмотренная модель не имеет смысла. [c.102]

Прежде чем говорить об электронной конф 1гурации кристаллов, напомним, как формируется электронная структура молекулы, когда она образуется из атомов. Возьмем, например, литий, атомы которого имеют электронную структуру ls 2s. При перекрывании 28-орбиталей двух атомов образуется молекула Lia. При этом возникают две молекулярные орбитали, одна из которых, более низкая по уровню энергии— связывающая орбиталь, — заселяется валентными электронами. Небольшая часть валентных электронов, возбуждается и переходит в 2р-состояние, степень гибридизации не превышает 20%. Атомные 1 s-орбитали не теряют в молекуле своей индивидуальности. Участие принадлежащих им электронов в об-, щем электронно-ядерном взаимодействии несколько снижает его [c.99]

Ядерный эффект Оверхаузера. Выше было отмечено, что при подавлении спин-спинового взаимодействия с протонами увеличивается интенсивность сигналов ядер углерода, причем главная роль в этом принадлежит ядерному эффекту Оверхаузера (ЯЭО). Наиболее сильно проявляется этот эффект при электрон-ядерном взаимодействии. Например, если насытить очень мощным СВЧ-полем систему электронных спинов, то произойдет сильное увеличешие интенсивности линии поглощения атомного ядра. При этом разность заселенностей спиновых состояний ядра увеличивается в / раз, [c.100]

Объяснение правил Гунда основано на анализе детального вида волновых функций отдельных термов, и этот вопрос выходит за рамки данной книги. Обычно даваемое объяснение заключается в том, что порядок термов определяется уменьшением электронного отталкивания с увеличением 5 и Однако это объяснение было в некоторых случаях опровергнуто точными расчетами волновых функций. Было найдено, что небольшие разности в энергии электронно-ядерного взаимодействия превышают разности энергий электронного отталкивания [1], Одиако это может оказаться аргументом типа что было раньше курица или яйцо , поскольку можно представить себе, что изменения энергии электронно-ядерного взаимодействия обусловлены релаксацией орбиталей в направлении уменьшения электронного отталкивания. [c.246]

Времена Т, и Tj, измеренные с помощью С. э. м. при разл. условиях эксперимента, содержат ииформавд1ю о динамике молекул и атомов в твердых телах, жидкостях и газах. Оии позволяют изучать процессы образования комплексов, кинетику хим. реакций, внутри- и межмол. взаимодействия, распределение электронов в металлах и сплавах, электрон-ядерные взаимодействия, строение и св-ва молекул. [c.402]

В спектроскопии ЭПР триплетных состояний (5=1) помимо электрон-ядерных взаимодействий (СТВ) необходимо учитывать взаимодействие неспаренных электронов друг с другом. Оно определяется диполь-дипольным взаимодействием, усредняемым до нуля в жидкой фазе и описываемым парамефами нулевого расщепления О ч Е, зависящими от расстояния меаду неспаренными электронами (см. Радикальные пары), а также обменным взаимодействием (изофопным), обусловленным непосредственным перекрыванием орбиталей неспаренных электронов (спиновый обмен), к-рое описывается обменным интефалом JoЫ. Для бирадикалов, в к-рых каждый из радикальных центров имеет одно магн. ядро с константой СТВ на этом ядре а, в случае быстрого (сильного) обмена каждый неспаренный электрон бирадикаль- [c.450]

Ранее мы уже отмечали, что стимулированные резонансные переходы ядер между уровнями энергии могут происходить под действием локальных полей, флуктуируюш их вследствие теплового движения атомов и молекул, если в спектре флуктуаций присутствуют частоты, соответствуюш ие резонансной частоте. Этими переходами обеспечивается энергетическая связь между спиновой системой и решеткой, в результате которой происходит выравнивание их температур. Мы рассматривали один из основных механизмов релаксации — магнитные диполь-диполь-ные взаимодействия. Однако, суш ествуют и другие физические взаимодействия, посредством которых энергия ядерных спинов может передаваться тепловому резервуару — решетке. Это электрические квадрупольные взаимодействия-, пространственная анизотропия электронного окружения ядра (анизотропия химического сдвига) скалярное ядерное или электронно-ядерное взаимодействие спин-вращательное взаимодействие, т. е. все те виды взаимодействия, которые обеспечивают возникновение на ядрах флуктуируюш его магнитного (или на квадруполь-ном ядре — флуктуируюш его градиента электрического поля) в результате движения атомов или молекул. Эти виды взаимодействий детально рассмотрены в [168, 171]. [c.257]

Изотопическое расщепление в спектрах поглощения молекул, содержащих уран, известно давно. Эффект особенно заметен для переходов между колебательными уровнями. Изотопическое смещение может превышать 0,0001 длины волны. Другие возмоясно-сти появления изотопического расщепления для электронно-возбужденных состояний связаны с различными электрон-ядерными взаимодействиями, такими как расщепление по спину, квадру-польное расщепление или расщепление при воздействии внешнего поля. Большие изотопические эффекты характерны для проникающих электронных орбит, но, к сожалению, эти состояния обычно не участвуют в формировании молекулярнь[х связей. [c.269]

Чрезвычайно высокое энергетическое разрешение, наблюдаемое в опытах по эффекту Мёссбауэра Т/Ео == 10-1 —10 1 (Г— естественная ширина ядерного уровня, и — энергия ядерного У"Перехода>, позволяет не только измерять очень малые изменения энергии (—1С эв), но и наблюдать сверхтонкую структуру ядерных уровней, обусловленную магнитным дипольным и электрическим квадрупольным электронно-ядерными взаимодействиями. [c.874]

Для случаев, когда зеемановская ядерная энергия больше энергии электронно-ядерных взаимодействий, вероятность запрещенных переходов на частотах созз и 0)14 меньше вероятности разрешенных переходов на частотах [c.81]

Как видно из табл. 6.1, ширина спиновых пакетов АЯ , практически не зависит от дозы облучения и значительно превышает Если полагать, что ширина пакета обусловлена электронными диполь-дипольными Езаи .юдей-ствиями, то на основании этих данных можно прийти к выводу, что ПЦ в исследуемых объектах расположены в. кластерах [14].. Нельзя исключить, однако, что ш ирина пакета в рассматриваемом случае обусловлена электронноядерными взаимодействиями. Локальное поле на неспаренном электроне от магнитных ядер не является чисто статическим. Различного рода движения магнитных ядер, а также переориентации ядерных спинов модулируют электронно-ядерные взаимодействия и могут дать заметный вклад в ширину спиновых пакетов [90]. [c.208]

В общем случае ширина пакетов может быть обусловлена как электронными диполь-дипольными, так и электронно-ядерными взаимодействиями, поэтому оценки ло-кадьных концентраций из релаксационных экспериментов надо делать с, известной осторожностью. [c.208]