Поглощение двухатомными газами

Выведите уравнения для вращательных максимумов в Р- и -ветвях основной колебательно-вращательной полосы поглощения двухатомного газа (в единицах волновых чисел со) при условии, что при изменении колебательного состояния величина вращательной постоянной В не меняется (/ — вращательное квантовое число невозбужденного колебательного состояния, (Ое — собственное волновое число внутримолекулярных колебаний, Хе — коэффициент ангармоничности). [c.5]

Выведите уравнение (о = /(к) для колебательной серии полос в ИК-спектре поглощения двухатомного газа, если все переходы при поглощении совершаются с нулевого квантового уровня (и — квантовое число возбужденного колебательного состояния). [c.6]

Поглощение двухатомными газами [c.27]

Двухатомные газы. Поглощение двухатомными газами длинноволнового излучения приводит к увеличению либо вращательной или колебательной энергии, либо той и другой вместе, но ни один из этих процессов сам по себе не в состоянии вызвать химическую реакцию. Поглощение коротковолнового излучения, так же как и для атомов, способствует электронному возбуждению, но с существенным отличием энергия связи атомов в двух--атомной молекуле изменяется от одного электронного состояния к другому. Симметрия двухатомной молекулы не зависит от колебательной энергии, но меняется от одного электронного состояния к другому. Поглощение, приводящее к изменению электронного состояния, может вызвать диссоциацию,, что, конечно, невозможно для одноатомных газов. Если энергия достаточно велика, то произойдет ионизация с образованием молекулярного иона или ионизированного атома (одного или двух), получившегося в результате диссоциации молекулы. [c.42]

Более эффективными могли бы быть многоступенчатые резонансные переходы с одновременным поглощением небольшого числа фотонов. Однако вследствие малой плотности колебательно-вращательных уровней двухатомной молекулы очень мала вероятность выполнения условий резонанса одновременно для всей цепи таких переходов. Таким образом, столкновения являются необходимой составной частью процесса диссоциации при поглощении двухатомным газом ИК-радиации лазера (здесь имеются в виду процессы, не сопровождающиеся электронным фотовозбуждением или фото диссоциацией). [c.64]

Способность испускать и поглощать лучистую энергию для одно- И двухатомных газов (азота, кислорода, водорода и др.) незначительна и может-, не приниматься во внимание практически этн газы для тепловых лучей прО , зрачны. Существенное значение имеет излучение (поглощение) многоатомных, газов — двуокиси углерода СОг. водяного пара НаО, сернистого ангидрида 80. аммиака ЫНз и пр. [c.596]

Из всех компонентов топочных газов наибольшей излучат ельной и поглощательной способностью обладают трехатомные газы Н2О и СО2. Двухатомные газы (азот, кислород и т. д.) для теплового излучения практически прозрачны. Пары воды и СО2 дают полосатые спектры излучения (и поглощения) с диапазонами длин волн (в мкм) для Н2О 1,7—2,0 2,2—3,0 4,8—8,5 и 12—30 для СО2 [c.340]

Индуцированное инфракрасное поглощение в газах — расчет бинарных коэффициентов поглощения симметричных двухатомных молекул. [c.190]

Как видно из рис. 4, энергия электрона быстро увеличивается в чистом аргоне нри увеличении напряженности электрического поля. Для двухатомных газов увеличение не столь резко выражено вследствие возможного поглощения энергии в а колебательном и вращательном уровнях, что возможно для одноатомного аргона. Тем не менее, увеличение имеет место и, будучи незахваченными, многоатомные молекулы входят в детектор одновременно с молекулами вещества после захвата. Вследствие этого энергия электрона могкет быть существенно снижена, что вызовет как увеличение, так и снижение чувствительности. [c.239]

Рассмотрим теплоемкость элементарного водорода Нг. Прв низких температурах этот газ имеет теплоемкость С,г = 3 кал- МОЛЬ -град- или Ср=5 кал - моль- -град". При температурах около 70 К его теплоемкость начинает возрастать, но затем принимает почти постоянное значение Су = 5 кал-моль -град очень медленно повышаясь при дальнейшем возрастании температуры. Исследования показывают, что теплоемкости всех двухатомных газов изменяются подобным образом. По-видимому вещества, состоящие из двухатомных молекул, обладают способностью поглощать такие виды энергии, которые не могут поглощаться одноатомными веществами, причем способность к поглощению этих видов энергии должна изменяться с температурой. [c.262]

Оптико-акустический газоанализатор. Оптико-акустический метод газового анализа основан на избирательном поглощении компонентами газа инфракрасного излучения. Способностью поглощать инфракрасные лучи обладают паро- и газообразные вещества, молекулы которых состоят из двух или большего числа элементов. Содержания в газовой смеси одно- или двухатомных газов этим методом определить нельзя. [c.456]

В отличие от непрерывного спектра поглощения, какой имеет абсолютно черное тело, двухатомные газы (Нг, N2, О2 и др.) почти не поглощают лучистой энергии и их практически можно считать прозрачными. Из газов, содержащихся в продуктах сгорания топлива, наибольшей поглощательной способностью обладают водяной пар Н2О и двуокись углерода СО2. Водяной пар дает лишь одну полосу поглощения (при Х = 2,8 мкм), а двуокись углерода — две полосы поглощения (при Л=2,8 и 4,4 мкм). На указанных длинах волн эти газы ведут себя почти как абсолютно черные тела [Л. 46]. [c.265]

Работа газоанализаторов инфракрасного поглощения основана на явлении поглощения двухатомными и многоатомными газами и парами излучения в инфракрасной (ИК) части спектра. Поглощением в ИК-области спектра обладают практически все вещества, которые содержат в молекуле по крайней мере два типа атомов. Не проявляют в этой области поглощения элементарные газы, такие как кислород, азот, водород, хлор, инертные газы. [c.224]

При лучистом теплообмене между газом и поверхностью твердого тела существенное значение имеет излучение (поглощение) следующих газов, широко применяемых в технике углекислоты ( Oj), водяного пара (HjO), сернистого газа (SOj), окиси углерода (СО), различных углеводородов, аммиака (NHg), хлористого водорода (НС ) и некоторых других. Излучение одно- и двухатомных газов (кислорода, водорода, азота и др.) незначительно и может не приниматься во внимание. [c.47]

Одно- и двухатомные газы практически прозрачны для ИК-излуче-ния, т. е. поглощение и, соответственно, собственное излучение таких газов в важной для процессов теплообмена области инфракрасных волн практически отсутствует. Существенное значение для лучистого теплообмена имеют трехатомные молекулы двуокиси углерода и паров воды. Двуокись углерода и водяные пары являются основными продуктами сгорания органических топлив и после заверщения процесса горения имеют температуру, при которой максимум излучения, согласно закону Вина (5.2), приходится на инфракрасный диапазон длин волн. [c.103]

Газы и пары также способны излучать или поглощать лучистую энергию, но поведение их очень различно. Одноатомные и двухатомные газы (кроме СО и НС1) почти идеально прозрачны, поэтому их способность излучения, а также и поглощения лучистой энергии практически не имеет значения. Газы с большим числом атомов, как, например, HjO, СО2, SO2, NH3, пары спирта, обладают некоторой способностью излучения, однако не на всех длинах волн, а только в некоторых областях. Спектр газов (видимый и инфракрасный) показывает, на каких длинах волн может происходить излучение или поглощение. Это те длины волн, для которых в видимом спектре имеют место так называемые полосы поглощения. Так, например, СО2 излучает в пределах волн 15] X —2,64 — 2,84[а, Х = 4,13 — 4,47 х и Х= 13,0—17,0 х, если исключить более короткие, световые, дающие очень мало тепловой энергии. Подобным образом и водяной пар в пределах инфракрасных (тепловых) волн излучает при Х = 2,24 — 3,27 р., X = 4,8 — 8,5 а и 12,0 —25,0 J,. [c.490]

Хотя поглощение А В переводит молекулу в состояние, обладающее как электронным, так и колебательным возбуждением, испускание резонансной флуоресценции В А, наблюдаемое для двухатомных газов при малых давлениях (разд. 3-2А), для многоатомных молекул крайне редко. [c.219]

Метод расчета располагаемого тепла сгорания был дан в 5-м разделе. В этих расчетах учитывалось тепло, поглощенное топливом и кислородом до начала реакции. Найдя количество располагаемого тепла, мы можем непосредственно определить температуру по соответствующей изобаре на рис. 3, 4 и 5. Однако действительные температуры могут быть ниже вследствие диссоциации двухатомных газов Нг, Ог и СО. Нужно также принять во внимание потери от неполноты сгорания, излучения и т. п. [c.40]

Двухатомные газы Н2, N2, О2 вообще прозрачны для теплового излучения, энергия связи электронов их атомов велика и энергии кванта инфракрасного излучения не хватает для перевода электрона с орбиты на орбиту. У трехатомных газов типа Н2О, СО2 спектр поглощения (излучения) дискретный, иными словами, они поглощают (излучают) в некоторых отдельных интервалах длин волн. [c.257]

Снять спектр поглощения двухатомного или трехатомного газа (H I, Og, Sg и т. д.) в интервале волновых чисел, указанных преподавателем. По градуировочному графику определить волновые числа во вращательно-колебательном спектре поглощения. Вы- [c.87]

Электронные спектры поглощения двухатомных молекул газов [c.97]

Снять спектр поглощения двухатомного или трехатомного газа (НС1, СОа, Sj и т. п.) в интервале волновых чисел, указанных преподавателем. По градуировочному графику определить волновые числа во вращательно-колебательном спектре поглощения. Вычислить момент инерции вращения и межатомные расстояния по известным значениям атомных весов. [c.80]

Светящиеся тела, содержащие возбужденные частицы, испускают излучение. Возбуждение происходит или путем поглощения квантов света, или при столкновениях, т. е. за счет теплоты. Спектры испускания известны для атомов и сравнительно небольшого числа молекул, в основном двухатомных (более сложные разлагаются при высокой температуре). Молекулярные спектры изучают главным образом как спектры поглощения, когда излучение источника сплошного спектра (например, лампы накаливания) проходит через кювету, наполненную молекулярным газом. [c.145]

В главе II рассматриваются вопросы кинетики диссоциции двухатомных молекул в среде молекулярного газа. Характерная особенность кинетики диссоциации в молекулярных средах обусловлена процессами обмена колебательными квантами между реагирующими молекулами и частицами среды. В начале главы приведены данные о константах скорости обмена колебательными квантами, вычислена функция распределения колебательной энергии для квазистационарной стадии диссоциации и сформулировано выражение константы скорости диссоциации, зависящей от температур колебаний и поступательно-вращательного движения. Далее рассмотрена взаимосвязь процессов колебательной релаксации и диссоциации, проявляющаяся в сильных ударных волнах и при поглощении двухатомным газом ИК-излучения лазера. [c.4]

При нагревании газа при постоянном объеме внешней работы не совершается, и вся поглощенная газом теплота идет на повышение его температуры и соответственно внутренней энергии. Из кинетической теории следует, что в тех случаях, когда энергия газа совпадает с энергией поступательного движения его молекул, мольная теплоемкость идеального одноатомного газа = 12,54 кдж град-кмоль, а для двухатомного газа с - = 20,9 кдж1град-кмоль. [c.40]

Сухой воздух, одно- и двухатомные газы (при температуре ниже 2500—3000 К) можно с хорошим приближением рассматривать как диатермичные среды ( ) 1). Моделью абсолютно черного тела слухшт малое отверстие, ведущее в большую закрытую полость. Любой луч, прошедший внутрь полости, после многократных отражений и частичных поглощений на стенках практически полностью поглощается и назад не выходит (Л 1). Большинство конструкционных твердых тел (металлы, сплавы, теплоизоляционные материалы) и ряд жидкостей (спирты, вода) для тепловых лучей при заметных толщинах слоя вещества практически непрозрачны (D 0). При этом [c.192]

Газы обладают способностью излучать и поглощать лучистую энергию. Для разных газов эта способность различна. Излучение и поглощение обычных одно- и двухатомных газов, в частности азота (N2), кислорода (О2), водорода (На), гелия (Не), столь незначительны, что в инженерных расчетах эти газы можно рассматривать как абсолютно прозрачные (диатермичные) среды. Значительной способностью излучать и поглощать лучистую энергию обладают многоатомные газы, в частности двуокись углерода (СО2), водяной пар (Н2О), сернистый ангидрид (ЗОг), аммиак (ЫНз) и др. Двухатомный газ — окись углерода (СО) также имеет заметный уровень излучения. Для теплотехнических расчетов наибольший интерес представляют пары воды п двуокись углерода. Эти газы входят в состав продуктов сгорания при сжигании различных видов топлива. [c.199]

В ИК спектре поглощения двухатомных молекул колебат. частоты наблюдаются только у гетероядерных молекул (НС1, N0, СО и т. п.), причем правила отбора определяются изменением их электрич. дипольного момента при колебаниях. В спектрах КР колебат. частоты наблюдаются для любых двухатомных молекул, как гомоядерных, так и гетероядерных (N , О2, N и т. п.), т. к. для таких спектров правила отбора определяются изменением поляризуемости молекул при колебаниях. Определяемые из К. с. гармонич, постоянные и v , постоянные ангармоничности, а также энергия диссоциации Од-важные характеристики молекулы, необходимые, в частности, для термохйм. расчетов. Изучение колебательно-вращат. спектров газов и паров позволяет определять вращат. постоянные (см. Вращательные спектры), моменты инерции и межъядерные расстояния двухатомных молекул. [c.431]

Излучение газов существенно отличается от излучения твердых тел. Газы являются проницаемыми в широких пределах длин волн и обладают заметным поглощением или излучением только в отдельных частях спектра, т. е. газы имеют линейчатый спектр, поглощая лучи только определенной длины волны, в то время как твердые тела имеют сплошной спектр поглощения, поскольку поглощают все падающие на них лучи любой длины. Одно-и двухатомные газы (воздух, Nj, О,, Hj и др.) практически луче-прозрачны (диатермичны). Ряд многоатомных газов и паров могут поглощать лучистую энергию в определенных интервалах длин волн (СО2, SO2, NH3, пары воды и др.). В соответствии с законом Кирхгофа эти газы излучают теплоту в тех же интервалах длин волн. Кроме того, в отличие от твердых тел, газы поглощают лучи всем объемом. Поэтому излучательная способность газов зависит еще и от формы сосуда, в котором они находятся, его толщины. И, наконец, излучательная способность газов нестрого подчиняется закону Стефана-Больцмана. Например, излучательная способность СО2 пропорциональна температуре в степени 3,5 (а не 4). Однако в технических расчетах принимают = 5,67 8 (7/100)" , учитывая получаемую при этом неточность в расчетах степени черноты газа е , которую находят по справочникам. [c.276]

В рентгеновском спектре /(-края поглощения твердого аргона, полученного Шоу [7], переходы 1 s — 4 р и др. уже не заметны. Тонкая структура наблюдается в более широком интервале энергии, не менее 50 эв. По-видимому, косселевская структура присуща только одноатомным газам. Двухатомные газы имеют спектры, подобные спектру твердого аргона, т. е. тонкая структура в них находится в области 50 или 100 эв, а не при низких энергиях, как в случае косселевской структуры. [c.125]

I.I. Как можно, пользуясь данными о теплое.мкостях газов, отличить одноатомные молекулы от многоатомных Можно лн получить спектры инфракрасного поглощения одноатомных газов Можно ли получить спектры инфракрасного пог.ющения двухатомных газов Можно ли получить спектр инфракрасного поглощения газообразного озона Оз (изобразите его валентную электронную структуру) [c.342]

Температура плазмы может и не быть столь высокой в случае двухатомных газов, диссоциирующих при нагревании со знахштельным поглощением тепла. Таким газом может быть азот, а еще лучше — водород, так как он подавляет образование углерода и является неизбежным побочным продуктом образования ацетилена, поэтому вспомогательный водород не усложняет процесс выделенпя ацетилена. Благодаря большой теплоте реакции 2Н (ДЯ = 102,5 ккал/молъ) [c.368]

Смещения можно разделить на большие и малые. При наблюдении со спектрографом не очень большой разрешающей силы в двухатомном газе наблюдаются единственная относительно яркая линия, смещенная в область более длинных волн, и слабые полосы, расположенные в промежутке между смещенной линией и основной. Как выяснилось, большие смещения совпадают с волновыми числами линий поглощения в ближней инфракрасной области, т. е. с частотами колебаний атомов в молекуле [формула (6.208), табл. 30]. Таким образом, изучение спектров комбинационного рассеяния в видимой области может заменить более трудное исследование спектров в невидимой инфракрасной области. Важно еще и то, что спектры комбинационного рассеяния дают гомоядер ные молекулы Нг, N2, О2 и т. д., не проявляющие инфракрасного поглощения, так как их внутримолекулярные движения не связаны с изменением дипольного момента. [c.278]

Все газы, за исключением инертных и двухатомных газов, имеют характерные спектры поглощения в инфракрасной области. Эти спектры значительно более специфичны, чем спектры веществ в ультрафиолетовой области. Поэтому особенно целесообразно использовать их для анализа газовых смесей. Монохроматическое излучение мало доступно для производственного контроля. Попытки получения монохроматического инфракрасного излучения при помощи светофильтров не привели к успеху. В связи с этим при разработке регистрирующего прибора иНАЗ , основанного на поглощении инфракрасного излучения (рис. 160, 161), был выбран приемник излучения с избирательной чувствительностью, позволяющей проводить специфические измерения концентрации газов, поглощающих в инфракрасной области спектра. [c.756]

Температура плазмы может быть не столь высока при использовании в качестве вспомогательного двухатомного газа, диссоциирующего на атомы с поглощением большого количества тепла. Возможно применение азота, но одним из наиболее подходящих теплоносителей является водород. Он уменьшает образование углерода, а также не дает нового компонента смеси, так как неизбежно появляется при образовании ацетилена. Таким образом, использование водородной плазмы не усложняет методику разделения продуктов реакции. Большой тепловой эффект реакции [c.90]

Способностью поглощать и испускать тепловые лучи обладают поверхности непрозрачных тел и многоатомные газы (СОг, НгО, 50з, UFe и др.), участвующие в радиационном теплообмене по всему занимаемому ими объему. Двухатомные газы, кроме СО и НС1, считают диатермичными (теплопрозрачными) из-за ничтожно малой способности к излучению и поглощению, поэтому вкладом их в суммарный процесс переноса тепла можно пренебречь. [c.330]