Взаимодействие электромагнитного излучения с молекулами вещества

При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом наблюдается уменьшение энергии излучения и увеличение энергии молекул веш,ества. Характер взаимодействия зависит от энергии действующего на вещество излучения. Молекулярная спектроскопия имеет дело с ограниченным диапазоном энергий излучения (табл. 1). [c.5]

Взаимодействие электромагнитного излучения с молекулами вещества [c.490]

Теперь рассмотрим природу взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Возьмем простой пример поглощение ИК-излучения молекулой НС1. Эта молекула имеет постоянный дипольный момент, так что ее энергия меняется в присутствии электрического поля, и в соответствии с направлением поля искажаются химические связи в молекуле. Рассмотрим осциллирующее электрическое поле, возникающее при [c.30]

Спектроскопия занимает ведущее положение среди современных инструментальных методов анализа. В спектральных методах используют различные формы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом для определения структуры соединений, свойств атомов и молекул, для качественного обнаружения и количественного анализа веществ. В этой главе дан краткий обзор спектроскопических методов анализа и подробно рассмотрены наиболее важные из них. [c.352]

Переходам электронов в молекулах, так же как и в атомах, соответствуют еще большие (на один-два порядка) энергии величиной в несколько электронвольт. В видимой и ультрафиолетовой частях спектра (УФ-спектроскопия) можно получить электронно-колебательно-вращательные спектры, отражающие все три вида молекулярной энергии. Следует подчеркнуть, что взаимодействие электромагнитного излучения с веществом возможно лишь в случае изменения его дипольного момента. Поэтому вращательные и колебательные спектры поглощения могут наблюдаться только у полярных молекул и связей. [c.217]

Наблюдаемые спектры характеризуются не только положениями полос и линий излучения или поглощения на шкале частот, но и их интенсивностями (яркостями) В квантовой теории взаимодействия электромагнитного излучения и вещества (атомов и молекул) показывается, что в случае простого поглощения или излучения, когда происходит переход между двумя стационарными энергетическими состояниями молекул (между уровнями энергии) с поглощением или излучением только одного кванта, интенсивность линии или полосы определяется квадратом так [c.337]

Спектры поглощения возникают при взаимодействии электромагнитного излучения с молекулами и атомами вещества, в результате чего происходит превращение энергии излучения в энергию частиц вещества. [c.10]

В результате взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами возникают сигналы различных определенных частот. Это позволяет заключить, что такое взаимодействие причинно связано со свойствами вещества, определяемыми квантовыми условиями (строение атомов и молекул). [c.174]

Хотя механизмы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в ультрафиолетовой, инфракрасной областях и области ядерного магнитного резонанса существенно отличаются друг от друга, в любом случае происходит поглощение молекулой определенного количества энергии. [c.10]

При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом происходит поляризация молекулы, ее деформация в поле электромагнитной волны, ког- [c.134]

В основе всех спектроскопических методов лежит взаимодействие электромагнитного излучения с атомами или молекулами анализируемого вещества (материала). Учение о спектрах электромагнитного излучения базируется на квантовых представлениях, введенных в спектроскопию Н. Бором. Сформулированные им два постулата о существовании стационарных состояний и о квантовых переходах с излучением получили всестороннее экспериментальное подтверждение не только для простейших, но и для самых сложных атомов, молекул, атомных ядер, а также конденсированных макроскопических систем (например, кристаллов). [c.331]

Появление полос поглощения обусловлено дискретностью энергетических состояний поглощающих частиц и квантовой природой электромагнитного излучения. Механизм взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в разных областях спектра различен, но появление полос поглощения в любом участке спектра всегда связано с поглощением определенного количества энергии, т. е. с увеличением внутренней энергии молекул. [c.43]

При воздействии электромагнитного излучения на вещество происходит поглощение этого излучения. Диапазон электромагнитных колебаний чрезвычайно широк — это волны с длиной от 10 — 10 " м (жесткое рентгеновское и у-излучение) до сотен метров (радиоволны). Электромагнитное излучение по-разному взаимодействует с органической молекулой, которая при этом переходит в возбуж- [c.481]

Спектральные методы анализа основаны на использовании явлений испускания электромагнитного излучения атомами или молекулами определяемого вещества или взаимодействия этого излучения с ним (чаще всего поглощения излучения). [c.7]

Методы прикладной спектроскопии позволяют наблюдать взаимодействие электромагнитного излучения с атомами или молекулами исследуемого вещества. Это взаимодействие можно рассматривать как процесс возникновения сигналов, которые содержат информацию о свойствах исследуемого вещества. Частота сигнала отражает специфические свойства вещества, а интенсивность сигнала связана с количеством анализируемого соединения. Для наблюдения и исследования таких сигналов в различных областях спектра используют самые разнообразные физические закономерности. Благодаря этому методы прикладной спектроскопии позволяют получать детальную информацию о составе и строении исследуемых веществ. [c.172]

Как поляризация света, так и проявление оптической активности, подобно всем другим явлениям, связанным о прохождением света через вещество, обусловлены взаимодействием светового излучения с веществом, частицы которого тоже являются излучателями волн. Характер распространения света в веществе, как мы уже отмечали, связан о появлением результирующей волны. В явлениях, наблюдающихся в оптике анизотропных веществ, важным является то обстоятельство, что молекулы кристаллов, например, являются анизотропными вибраторами, частоты излучения которых различны в различных направлениях. Оптическая активность связана с неоднородностью электромагнитного поля световой волны в пределах самой молекулы вещества. [c.131]

Спектроскопия является одним из методов, позволяющих наблюдать взаимодействие электромагнитного излучения с атомами или молекулами исследуемого вещества. Это взаимодействие характеризуется сигналом, который содержит информацию о свойствах исследуемого вещества. Частота сигнала отражает специфические свойства вещества, а его интенсивность связана с количеством анализируемого соединения. Спектроскопические исследования проводятся с целью идентификации химических соединений, определения их чистоты, количественного состава простых и сложных смесей и т. п. Различают три области светового спектра ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный. [c.132]

К оптическим методам анализа относятся спектральные методы, основанные на исследовании спектров поглощения, излучения и рассеивания веществ. Характер взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами вещества индивидуален. [c.258]

Спектральные методы связаны с воздействием на вещество электромагнитного излучения. Важнейшими из них являются электронная (ультрафиолетовая, УФ), колебательная (инфракрасная, ИК) спектроскопия и спектроскопия ядерио-го магнитного резонанса (ЯМР). Механизм взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в разных областях электромагнитного спектра (табл. 15.1) различен, но в любом случае происходит поглощение молекулой определенного количества энергии (абсорбционная спектроскопия). При этом молекула переходит из одного энергетического состояния в другое. [c.501]

Появление вакуумных приборов,возникновение радиотехники и совершенствование других технических средств изучения физических явлений привело в конце прошлого столетия к открытию электронов, рентгеновских лучей и радиоактивности. Появилась возможность исследования отдельных атомов и молекул. При этом выяснилось, что классическая физика не в состоянии объяснить свойства атомов и молекул и их взаимодействия с электромагнитным излучением. Исследование условий равновесия электромагнитного излучения и вещества (М. Планк, 1900 г.) и фотоэлектрических явлений (А. Эйнштейн, 1905 г.) привело к заключению, что электромагнитное излучение, помимо волновых свойств, обладает и корпускулярными свойствами. Было установлено, что электромагнитное излучение поглощается и испускается отдельными порциями — квантами, которые теперь принято называть фотонами. [c.11]

Эти методы основаны на измерении оптических показателей анализируемых веществ, на изучении взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами вещества, сопровождающегося излучением, поглощением или отражением лучистой энергии (см. табл. 12). [c.325]

Метод ЯМР, получающий в последнее время все более широкое распространение для решения разнообразных задач структурной химии, основан, как отмечено выше, на поглощении электромагнитного излучения молекулами, обладающими ядрами с магнитными моментами. Исследуя спектры ЯМР, по сути дела, пользуются ядром как пробным магнитом, служащим для исследования локальных магнитных эффектов внутри молекулярной системы. Самое большое преимущество метода ЯМР перед другими спектральными методами состоит в высоком разрешении спектра и, следовательно, в возможности получения информации о весьма тонких эффектах внутримолекулярного и межмолекулярного взаимодействия. Однако реализация этих возможностей метода зависит от агрегатного состояния вещества. Так, в газах и жидкостях, где молекулы быстро перемещаются и вращаются, линии узки. Эта область спектроскопии ЯМР носит название спектроскопии высокого разрешения. Она дает большую [c.22]

Спектроскопия вообще и молекулярная спектроскопия в частности— это разделы физики, занимающиеся изучением закономерностей взаимодействия электромагнитной радиации с веществом, сопровождающегося процессами поглощения, излучения и рассеяния света. В качестве объектов спектроскопического исследования могут использоваться самые разнообразные вещества, находящиеся в любых агрегатных состояниях. В простейшем случае это разреженный газ, среднее расстояние между молекулами которого настолько велико, что их можно рассматривать изолированно друг от друга. В наиболее сложном случае это конденсированное тело, в котором каждая образующая его частица находится под влиянием сил межмолекулярного взаимодействия. Поэтому из спектроскопических данных можно получать информацию как о структуре и свойствах молекул, так и [c.5]

Взаимодействие электромагнитного излучения с вешеством не всегда проявляется в поглошении квантов энергии и переходе молекулы на новый квантованный энергетический уровень. Другие эффекты наблюдаются, когда частота облучающего электромагнитного излучения значительно отличается от частоты электронного перехода в спектре данного вещества. Упрощенная [c.133]

Рассмотрим теперь более подробно, что происходит при взаимодействии электромагнитного излучения с изотропной средой. Первоначально в результате индуцирования дипольных моментов в молекулах вещества величина Е,, для вакуума понижается. Индуцированный момент молекулы р выражается в виде [c.201]

Оптические методы анализа. Эти методы основаны на измерении оптических свойств веществ и излучений, взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами анализируемого вещества, вызывающего излучение, поглощение или отражение лучей. Они включают в себя эмиссионные, люминесцентные и абсорбционные спектральные методы. [c.514]

Инфракрасный спектр поглощения отражает взаимодействие электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 1 до 50 мк с молекулами вещества. Частота колебания определяется массами атомов, участвующих в колебании, силами связей и — при возможности вращения — моментами инерции относительно соответствующих осей. Ка- [c.496]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С МОЛЕКУЛАМИ ВЕЩЕСТВА [c.5]

ИК-спектр отражает взаимодействие электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 1 до 50 мк с молекулами вещества и его вид является функцией природы атомов, образующих молекулы (массы, характера взаимного расположения и связей). [c.96]

Лишенное заряда, электромагнитное 7-излучение легко проникает внутрь вещества. Для его регистрации удобно использовать твердые сцинтилляторы, не нуждающиеся в замене и лучше поглощающие у-лучи. Чаще всего для этой цели применяют монокристаллы иодистого натрия, выращенные с добавкой около 0,1% иодистого теллура. Собственно говоря, само свечение здесь тоже вызывается электронами, возбуждающими молекулы сцинтиллятора. Но теперь эту функцию выполняют так называемые вторичные электроны, порождаемые взаимодействием у-излучения с веществом сцинтиллятора. [c.172]

Для изучения строения и свойств молекул, а также природы и силы межмолекулярного взаимодействия применяют молекулярную спектроскопию. В основу этого метода положено изучение взаимодействия вещества с электромагнитным излучением в широком интервале частот, начиная с радиоволн и кончая у-излучением, т. е. по всему электромагнитному спектру. [c.51]

При действии электромагнитного излучения на молекулярную систему происходит взаимодействие излучения с молекулами, которое количественно выражается в неодинаковом ослаблении интенсивности пропущенного веществом излучения в разных участках электромагнитного спектра. Исследование такого взаимодействия является предметом спектроскопии. 1 [c.192]

Теория взаимодействия кванта электромагнитного излучения с молекулой вещества приводит к правилу отбора для двухатомных молекул. Поглощение энергии кванта электромагнитного излучения возмож ю, если удовлетворяются условия [c.17]

Оптическая активность тесно связана со взаимодействием электромагнитного излучения с веществом. Плоско ноляризованный свет можно рассматривать как суперпозицию двух циркулярно поляризованных лучей, равных по амплитуде и одинаковых но фазе, но противоположных но направлению. При прохождении через оптически активную среду эти два компонента имеют различные скорости, что обусловлено различием показателей преломления пг и Пг- Это в свою очередь вызывает появление разности фаз между двумя циркулярно поляризованными лучами, таким образом, плоскость поляризации света при прохождении через оптически активную среду поворачивается. Для удобства оптическое вращение в направлении движения часовой стрелки (как это видит наблюдатель) называется декстро, или положительным (+), а вращение в направлении против часовой стрелки называется лево, или отрицательным (—). Оптическое вращение, вызываемое данной молекулой, совпадает по величине, но противоположно по знаку вращению молекулы, являющейся ее зеркальным изображением. [c.91]

Оптические методы исследования позволяют получать значительный объем информации о структуре молекул растворенного вещества, характере и величине связи их с молекулами растворителя. Под оптическими не обязательно понимаются методы, связанные с использованием электромагнитных волн видимого диапазона (400—700 нм). При взаимодействии электромагнитных волн с веществом в общем случае возможны процессы отражения, поглощения и пропускания. Анализ параметров электромагнитного излучения (интенсивность, степень поляризации, индикатриса рассеяния), провзаимодействовавшего с молекулами растворителя и растворенных веществ, позволяет судить о характере сольватации их молекулами растворителя, средней скорости обмена этих молекул в координационной сфере и т. д. [c.53]

Все эти методы основаны на тех или иных эффектах, возникающих при взаимодействии электромагнитного излучения или потока элементарных частиц с отдельными атомами или целыми молекулами исследуемого вещества. Природа этих эффектов достаточно сложна, и поэтому связь между регистрируемыми на опыте характеристиками и искомыми структуригыми параметрами изучаемого вещества оказывается далеко не очевидной. Основные законы, описывающие взаимосвязь этих величин, составляют теории данных методов, уровень развития которых определяет количество и достоверность получаемой с помощью этих методов информации. [c.14]

Вращательное м колебательное движеште молекул ртзучается, как пра-вило, методами спектроскопии, в основе которой лежит рассмотрение закономерностей взаимодействия электромагнитной радиации с веществом, сопровождающегося процессами поглощения, излучения и рассеяния света. Современная спектроскопия базируется целиком на квантовой теории, в основе которой, в свою очередь, лежат фундаментальные квантовые законы, определяющие свойства атомов и молекул. [c.79]

На разработку новых принципов и средств безмасляной высоко- и сверхвысоковакуумной откачки мощное стимулирующее воздействие оказывают многие направления фундаментальных и пр1кладных фи-зико-технических исследований. Поэтому вполне естественно постоянное привнесение в вакуумную технику новых или ранее не использовавшихся ею физических и физико-химических эффектов. Наибольшее их число связано с взаимодействием возбужденных молекул, быстрых атомов, ионных и электронных пучков, плазмы и электромагнитного излучения с веществом в твердой или жидкой фазе. На этой основе за последние 10—15 лет предложено несколько новых методов откачки газов, преимущественно водорода. Ни одна из высказанных идей не вышла пока из стадии лабораторных исследований. Отдельные экспериментальные результаты не нашли еще полного объяснения или, более того, противоречат друг другу. Тем не менее некоторые из предложенных методов уже сегодня кажутся многообещающей альтернативой традиционным приемам и способам, во всяком случае при решении специальных вакуумнофизических задач. Один из новых методов — имплантационный — рассмотрен в этом параграфе, есколь со других — в 6.4. [c.251]

Широко используются в химии различные формы взаимодействия вещества с электромагнитным излучением рассеяние света при нефелометрии, определение показателя преломления, оптического вращения. Особенно часто для характеристики соединений используются спектры поглощения в различных областях электромагнитных колебаний. Поглощение в области видимого или ультрафиолетового спектра характеризует электронные свойства молекул. Р1нфракрасные спектры отражают колебания ядер. Наконец, дифракция рентгеновских лучей открывает возможность устанавливать геометрию молекул, чему служат также электронография и нейтронография. Дополнительную информацию о строении молекул может дать резонансная 7-спектроскопия (эффект Мессбауэра). [c.22]

Каждое значение энергии периодического движения соответствует определенному энергетическому уровню молекулы и характеризует ее определенное стационарное состояние. Если молекула находится в электромагнитном поле, то в результате взаимодействия излучения с веществом происходит изменение энергии движения этой молекулы, что ведет к пспусканию излучения определенной длины волны. В результате взаимодействия поля с веществом часть излучения определенной длины волны оказывается абсорбированной, причем это поглощение имеет избирательный характер. Нет веществ, поглощающих все падающее на них излучение. Поглощается излучение лишь определенной длины волны, а спектры веществ имеют линейчатую структуру. [c.308]