Связь с поглощением в естественном свете

Среда обладает оптическим вращением, если показатели ее преломления для левой и правой циркулярно поляризованных волн п+ и я различаются [2—6]. В случае естественной оптической активности такое различие связано с очень низкой симметрией либо отдельных молекул, либо единичной ячейки в кристалле. В случае магнитного оптического вращения (MOB) это неравенство создается магнитным полем левое и правое круговые движения вокруг Н становятся неэквивалентными. Как выражено в уравнении (1), только продольные поля вызывают оптическое вращение. В областях поглощения коэффициенты поглощения для света, поляризованного по кругу вправо и влево ( + и k-), также различаются в присутствии магнитного поля. Это означает появление магнитного кругового дихроизма (МКД). [c.399]

За счет энергии света может происходить изменение потенциальной и кинетической энергии любых входящих в состав данного тела частиц. Естественно, что по закону сохранения энергии при этом происходит поглощение квантов падающего на данное тело света. Если таким телом является полупроводник, то поглощение света может быть связано с изменением концентрации носителей заряда, а следовательно, с изменением удельной проводимости освещаемого тела. При этом различают несколько видов поглощения. Рассмотрим наиболее важные из них. [c.150]

Прежде чем рассматривать спектры ЭПР в свете этих идей, интересно применить их к спектрам поглощения. В оптической спектроскопии естественная ширина линии поглощения для газа при низком давлении может быть от 0,001 до 0,01 А [И]. Эта ширина связана с неопределенностью верхнего энергетического уровня г", обусловленной малым средним временем жизни т возбужденного состояния. Основное состояние стабильно и поэтому имеет резкий энергетический уровень е. Тогда соотношение Гейзенберга (бе й/2ят) и основное квантовое соотношение для частоты hv = е" — е ) дают для ширины линии бv (гц) [c.204]

Из различий в спектрах поглощения зеленых водорослей, цианобактерий, пурпурных бактерий и зеленых бактерий можно заключить, что разные группы фототрофных организмов используют для фотосинтеза свет разных участков спектра. Это связано с условиями освещения в естественных местах обитания разных фототрофных организмов. Найденные различия используют дри получении накопительных культур некоторых фототрофных бактерий (см. рис. 12.13). [c.378]

Едка появилась ка свет эта революционная теория, как начали думать и о способе соединения планетарных систем при образовании химических связей. Вскоре стал ясен физический смысл черточек, которыми уже целых полвека обозначали связи. Каждая черточка — это два электрона, орбита которых охватывает сразу два атома. Такую орбиту могут занять только самые верхние , или внещние,— валентные электроны, и с такой орбиты при столкновении молекулы с подходящим световым квантом, естественно, тоже можно подняться на другую, расположенную повыще, но тоже дозволенную . А при возвращении с нее — излучить поглощенный квант снова. [c.162]

Естественно, возникает вопрос, почему некоторые вещества взаимодействуют с поляризованным светом подобным образом,тогда как другие вещества таким свойством не обладают Мы приведем здесь крайне упрощенное объяснение этого явления, так как более строгое рассмотрение требует применения довольно сложного математического аппарата. Тем не менее нетрудно понять, что электрические силы светового луча, падающего на молекулу, вступают в некоторое взаимодействие с электронами, содержащимися в молекуле. Хотя поглощение энергии излучения молекулой, сопровождающееся переходом в энергетически более высокое электронное состояние, может фактически не происходить (см. гл. 2), возможно возмущение электронной конфигурации молекулы. Этот процесс можно наглядно представить себе как поляризацию электронов, происходящую под действием колеблющегося электрического поля, связанного с излучением (разд. 6-7). Это взаимодействие имеет важное значение в связи с рассматриваемым вопросом, так как оно заставляет электрическое поле излучения изменить направление колебаний. Влияние, оказываемое одной молекулой, чрезвычайно мало, но при действии большого числа молекул суммарный эффект может быть измерен как результирующее вращение плоскости поляризации поляризованного света. Молекулы, которые подобно метану, этилену и ацетону достаточно симметричны для того, чтобы каждая из них была идентична своему зеркальному изображению, не вызывают вращения плоскости поляризации. Причина отсутствия у них оптической активности заключается в таком характере симметрии каждого из этих веществ, что поворот плоскости колебаний в одном направлении уравновешивается равным по величине поворотом в противоположном направлении. Однако, если атомы в молекуле расположены таким образом, что симметрия недостаточна, для совмещения молекулы с ее зеркальным изображением, молекула окажет влияние на поляризованный свет — результирующая электромагнитных взаимодействий в этом случае не будет равна нулю. Такие вещества называются оптически активными. [c.605]

Советский химик В. А. Измаильский в 1913—1919 гг., изучая спектры и химические свойства сопряженных систем, пришел к выводу, что окраска веществ связана со смещением в их тонком электронном строении. На этой основе он дал новую классификацию хромофорных групп и систем. Смещение валентных электронов и перераспределение плотности электронного облака между хромофорами есть, следовательно, определяющее в цветности, иначе говоря, цвет обусловливается, в конечном счете, состоянием электронов в молекуле. Именно смещающиеся электроны, а это, естественно, есть самые внешние (валентные), участвуют в поглощении света. [c.282]

Итак, мы приходим к тому, что цвет красителя определяется в конечном счете состоянием электронов в молекуле, точнее расстоянием между возможными энергетическими уровнями этих электронов. Естественно, что в поглощении света участвуют пе глубоко расположенные, а внешние электроны, т. е. те самые электроны, которые участвуют в образовании валентных связей между атомами, образующими молекулу красителя. Значит, состояние электрона будет зависеть от характера связи между атомами. [c.34]

Среднее время жизни радикала (т) связано и с щириной линии поглощения в спектре ЭПР. Здесь возможно была бы полезной аналогия с оптической спектроскопией, в которой естественная ширина линии поглощения света определяется неопределенностью значения энергии верхнего, возбужденного состояния молекулы г". Неопределенность задается соотношением Гейзенберга [c.374]

Среднее время жизни радикала (т) связано и с шириной линии поглощения в спектре ЭПР. Здесь, может быть, была бы полезной аналогия с оптической спектроскопией, в которой естественная ширина линии поглощения света определяется неопределенностью зна- [c.334]

Исследование старения АБС-пластиков в естественных или искусственных условиях показало, что изменение свойств начинается с поверхностных слоев [92—98]. Быстрые изменения, происходящие в поверхностном слое АБС-пластиков, использованы для оценки погодостойкости материала в естественных и искусственных условиях [93]. Ускоренный метод основан на наблюдении за изменением в ИК-спектрах или поглощением кислорода в тонких (6=10— 15 мкм) пленках окрашенного или неокрашенного АБС-пластика. Показано, что в первую очередь эти изменения при облучении УФ-светом (Х=300—400 мкм) касаются бутадиенового компонента и состоят в накоплении СО- и ОН-групп при этом уменьшается количество двойных связей. Уменьшение содержания гране-1,4-бутадиеновых звеньев удовлетворительно описывается уравнением реакции первого порядка. По изменению какого-либо физико-химического показателя при облучении АБС-пластиков светом в искусственных и естественных условиях можно быстро оценить стабильность материала, так как качественно процесс светостарения в искусственных и естественных условиях одинаков. [c.107]

Рассмотрим теперь безызлучательные процессы, обусловливающие это явление. В указанных выше соединениях поглощение света и флуоресценция представляют собой переходы в пределах хорошо экранированной системы я-электронов. Эти электроны занимают нелокализованные молекулярные орбитали и, хотя они участвуют в образовании химической связи, не они играют решающую роль в сохранении остова молекулы. Поглощение света переводит электрон на разрыхляющую я-орбиталь, с которой он возвращается при флуоресценции. Естественное время жизни флуоресценции органических молекул лежит обычно в пределах от 10- до 10- сек. Однако наблюдаемое время жизни часто меньше вследствие существования конкурирующих и более быстрых процессов соударений, которые мы и рассмотрим. В случае таких молекул, как бензофенон и пиразин, содержащих [c.71]

Поглощение света связано с колебательными движениями электронов внутри молекулы. Чем прочнее электроны связаны внутри молекулы, тем большая затрата энергии нужна, чтобы привести их в колебательные движения. Соответственно этому в насыщенных соединениях с-электроны, прочно связанные, приходят в колебательное движение под влиянием световых волн большой частоты, то есть поглощают свет в ультрафиолетовой части спектра и потому не имеют воспринимаемой глазом окраски. В непредельных соединениях т -электроны, менее прочно связанные, значительно более подвижны и такие соединения поглощают световые лучи с меньшими частотами колебаний, то есть с большей длиной волны. В цепи конъюгированных связей облако 1с-электронов распределено равномерно между всеми атомами углерода, принимающими участие в цепи конъюгации, эта система подвижных электронов функционирует, как одно целое, и приходит в возбужденное состояние уже под влиянием световых волн, лежащих в пределах видимой части спектра, и тем легче, чем длиннее цепь конъюгации. Такие вещества, естественно, окрашены в воспринимаемые глазом цвета. [c.470]

Поскольку процесс образования поперечных связей происходит после полного превращения дифениламина в продукт фотолиза, естественно предположить, что именно этот продукт участвует в сенсибилизации процесса сщивания. Анализ спектров поглощения, а также спектров люминесценции показал, что продукт весьма устойчив к действию света. Очевидно, здесь наблюдается истинная фотосенсибилизация процесса, происходящая в результате переноса энергии на ее акцептор — гексахлорэтан или другой галоидный алкил — по схеме [c.142]

В своем основном состоянии молекулы ретиноидов (так можно называть в общем все соединения группы витаминов А) имеют транс-конфигурацию всех двойных связей. Но эта ситуация может легко меняться при поглощении молекулой кванта световой энергии в таком случае одна из л-связей приобретает цис-конфигурацию — обычно это связь С"-С 2. Естественно, что легче всего такую операцию проделают те ретиноиды, которые поглощают "наиболее видимый свет , т.е. ре-тинои ы с наиболее длинноволновым перехг дом. Таковыми являются рети-нали / и А , т.е. витамины-А-альде-гиды. [c.268]

В предыдущем разделе были рассмотрены особенности молекулярных и кристаллических черт спектра кристалла бензола и сделано заключение о том, что запрещенный в свободной молекуле переход разрешается в результате нарушения высокой симметрии молекулы бензола при образовании кристалла. Прежде чем перейти к рассмотрению спектров гомологов бензола, следует сделать некоторые общие предварительные замечания. В гомологах бензола один или несколько атомов водорода бензольной молекулы замещены на алкильные радикалы типа С,гН2п + 1. В связи с тем, что валентные связи в таких радикалах насыщены, система оптических я-электронов молекулы бензола претерпевает лишь небольшие изменения. Поэтому естественно ожидать, что характер поглощения света бензолом и его гомологами должен быть чрезвычайно схож. [c.83]

В отличие от поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях света, связанного с электронными переходами, поглощение в инфракрасной области связано с возбуждением колебаний атомов внутри молекул, колебаниями ионов и молекул в кристаллических решетках, вращением молекул или отдельных их груин и т. д. Поскольку массы атомов, ионов, мо.чекул в десятки и сотни тысяч раз больше массы электронов, то частоты их собственных колебаний и вращений несравнимо бо.чее малы, они соответствуют длинноволновой инфракрасной области спектра, простирающейся от красного конца видимого спектра X = 7500 (0,75 р.) до ультракоротких радиоволн X = 3500000 А (350 х). Вращательные кванты энергий очень низки, им соответствуют длины волн наиболее далекой части инфракрасной области спектра эта область в основном ротационная (вращательная) но своей ири роде. Если бы в молекуле имели место только изменения в ее колебате.пьной энергии, то она обладала бы тогда чистым колебательным спектром, расположенным в более коротковолновой части инфракрасного спектра, чем чистый ротационный снектр (колебательные кванты энергии бо.чее значительны, чем вращательные). Однако на колебательные состояния накладываются обычно одновременно имеющиеся в молекуле различные вращательные состояния, так что в результате получается колебательно-вращательный инфракрасный полосатый спектр, расположенный в более коротковолновой части сяектра, чем чистый ротационный инфракрасный спектр поглощения. Вторые, (ретьи и последующие гармоники, естественно, лежат в еще более коротковолновой части — ближней инфракрасной. Точнее можно наметить следующие интервалы инфракрасных спектров основные собственные колебательные частоты лежат в области от 25 до 2,5 х вторые, третьи и более высокие [c.186]

Как уже говорилось, в настоящее время принято считать, что фотохимическая реакция представляет собой двухквантовый процесс, связанный с разрывом одной ОН-связи в молекуле воды и приводящий к образованию НАДФ-Н и АТФ в резуль- тате нециклического фотофосфорилирования. Это как будто указывает, что фотосинтетическая единица содержит всего 2480 4 = 620 молекул [55]. Однако, поскольку для выделения одной молекулы кислорода требуются 8 квантов, естественно думать, что энергия всех восьми квантов должна быть сосредоточена в одном реакционном центре, а потому фотосинтетическая, единица имеет большие размеры. Возможно, что энергия восьми квантов должна использоваться в течение очень короткого периода времени (< 10 мкс) и практически в одной точке (см. ниже). Таким образом, фотосинтетическая единица выступает как замечательный механизм, при помощи которого растение собирает вместе кванты, поглощенные в разных точках, что позволяет фотосинтетическому аппарату функционировать даже при низкой интенсивности света. [c.277]

Для получения высокого квантового выхода необходимы оптимальные условия работы фотосинтетического аппарата (температура, концентрация СО2 и т. д.). Кроме того, определения следует проводить при освещенно-"стях, соответствующих начальному линейному участку световой кривой, где скорость темновых реакций еще не становится фактором, лимитирующим фотосинтез. При световом насыщении фотосинтеза энергия части поглощенных квантов не будет использоваться на восстановление углекислого газа, в связи с чем квантовый выход фотосинтеза сильно уменьшится. В естественных условиях величина квантового выхода равна приблизительно 0,01, что соответствует эффективности использования энергии света, равной 2,5%. Самый высокий квантовый выход, по-видимому, соответствует 7—10 квантам света на одну молекулу восстанавливаемой СО2. Получены и большие величины квантового выхода, но это требует подтверждения. [c.112]

С точки зрения фотохимии возможность создания фоторазру-шаемых полимеров обусловливается тем, что энергия диссоциации основной связи С—С большинства полимеров составляет 350 кДж/моль, в то время как энергия естественных УФ-лучей находится в пределах 400—600 кДж/моль [65]. Однако, эта энергия будет направлена на разрушение полимера в том случае, если, во-первых, полимер поглощает свет с длиной волны 400— 100 нм и, во-вторых, поглощенная энергия передается другим молекулам таким образом, чтобы они претерпели химические превращения, в результате которых происходит деструкция. [c.238]

Рассмотрим теперь второй, более слабый, максимум поглощения полицптидиловой кислоты при 280 ш[х. Его происхождение иное. К гетероциклическому кольцу присоединены группы (например, кетогруппа цитозина), в которых электроны локализованы и не входят в сопряженную систему я-связей. Электрон, локализованный в связи С=0, находится, как принято обозначать, в п-состоянии, однако он может быть возбужден на я -уро-вепь, т. е. переходит в кольцо. Дипольный момент перехода в этом случае ориентирован перпендикулярно плоскости пуринового или пиримидинового кольца. Естественно поэтому, что знак дихроизма в полосе поглощения, соответствующей п —> т1 -нере-ходу, будет обратный, нежели в полосе я- я. Сильнее будет поглощаться свет, поляризованный параллельно оси макромо- [c.213]

Описаны результаты многочисленных исследований погодостойкости ПВХ как в искусственных, так и в естественных условиях [88, с. 167—188, 216—235 132—138]. Стойкость ПВХ в случае тех и других условий в значительной степени зависит от способности материала противостоять действию света. В этой связи интересно исследование влияния температуры и длины волны светового излучения на фотоокисление нестабилизированно-го ПВХ. Установлено, что при одинаковых температуре и относительной влажности и интенсивности светового потока процесс фотоокисления с наибольшей скоростью протекает при облучении образцов светом с длиной волны 355—385 мкм. В результате фотоокисления образовывались С = 0-группы, за накоплением которых следили по изменению полосы поглощения при 1730 см . Облучение таких же образцов ПВХ светом с длиной волны больше 415 мкм существенно не влияло на свойства ПВХ. [c.118]

Б олсе или менее сильному фотолизу под действием ультра-фиолетовьих лучей подвергаются, как правило, все кетоны, что иногда даже затрудняет определение их спектра поглощения. Если пожелтение связано с наличием кетонных групп, то совершенно естественно, что в темноте П1роисходит более сильное пожелтение, частично исчезающее на свету. Отчасти это подтверждается тем, что в продуктах распада (масляной пленкн всегда присутствует окись углерода. [c.51]

Действие УФ-абсорберов изучено еще недостаточно полно, но, очевидно, в первую очередь связано с эффектом фильтра, т. е. поглощением химически действующих лучей света и преобразованием активной в отношении распада ПВХ энергии в неактивную. Естественно, что чем меньшее время УФ-абсорберы находятся в состоянии фотохимического возбуждения, тем меньше вероятность их химических превращений тем более они стабильны. Эффективность УФ-абсорберов зависит от химического строения и, как следствие, от энергии водородной связп чем прочнее водородная связь, тем лучше УФ-абсорбер [c.309]

Спектр поглощения молекулы иода, адсорбированной на ТП, был промерен Л. Н. Курбатовым. На рис. 5 приведена полученная им кривая поглощения, обнаруживающая два максимума 490 и 570 нм, а также подъем к третьему максимуму в инфракрасной области. Первый максимум мало от.личается по своему положению от максимума поглощения в спектре газообразной молекулы иода и должен быть приписан с большой вероятностью слабой адсорбции на поверхности ТИ как самой молекулы 1 , так и образовавшихся при поглощении света атомов I (аналогично случаю рис. 2, а с поправкой на небольшую глубину минимумов). Второй максимум, заАШтно смещенный в красную сторону, указывает на значительную деформацию адсорбированной молекулы в возбужденном состоянии по сравнению с нормальным и, следовательно, более прочную связь с адсорбентом (рис. 4). Эту особенность естественно сопоставить с наличием у иона Т1 дополнительных валентностей, которыми он может присоединить к себе атомы иода. Третий широкий максимум, расположенный в инфракрасной области, может быть вызван оптической диссоциацией адсорбированной молекулы без одновременного возбуждения ее электронной оболочки согласно рис. 3 [процесс (IV)]. Налегание максимумов затрудняет точное определение их длинноволновых границ, т. е. величин представляющих, как мы видели в предыдущем разделе, тот интерес, что они дают возможность вычислить теплоту адсорбции атома, если теплота адсорбции молекулы известна. [c.137]

Все мы в течение жизни подвергаемся действию ионизирующего излучения, источником которого являются естественные и искусственные радиоактивные изотопы, а также промышленные, медицинские и бытовые аппараты. Поэтому важно понять, каким образом излучение взаимодействует с живой материей. Термин "ионизирующее излучение" включает в себя рентгеновкое и у-излучение, а- и Д-частицы, протоны, нейтроны и космическое излучение. В этой книге мы не будем рассматривать ультрафиолетовый и видимый свет, инфракрасное излучение и радиоволны, поскольку они не вь1зывают ионизации живой материи. Ионизация — это процесс, при котором быстро движущиеся частицы воздействуют на атомы вещества, через которое они проходят, превращая их в электрически заряженные ионы Физико-химические изменения, вызванные ионизацией атомов живой материи, происходят в течение очень короткого времени - долей секунды, в то время как процессы, к которым эти физико-химические изменения могут привести, — биологические изменения (мутации, гибель клеток, рак) - могут протекать в течение часов, лет и даже десятилетий. Связь между физикохимическими и биологическими эффектами изучена еще мало, является предметом фундаментальных научных исследований и привлекает внимание ученых разных специальностей — физиков, химиков, биологов, медиков. С научной точки зрения интерес к радиобиологии объясняется желанием выяснить, каким образом малые количества поглощенного излучения могут привести к таким далеко идущим биологическим последствиям. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология