Линия атомного взаимодействия

Спектральный анализ — физический метод определения химического состава н строения вещества по его спектру. Спектром называют упорядоченное по длинам волн электромагнитное излучение. При возбуждении вещества определенной энергией в нем происходят изменения (возбуждение валентных или внутренних электронов, вращение или колебание молекул), которые сопровождаются появлением линий или полос в его спектре. В зависимости от характера возбуждения и процессов внутреннего взаимодействия в веществе различают и методы (принципы) спектрального анализа атомно-эмиссионная, абсорбционная, люминесцентная, комбинационного рассеяния, радио- и рентгеновская спектроскопии и т. д. [c.645]

Второе время релаксации Т часто называют временем спин-спиновой (или поперечной) релаксации. Этот процесс, приводящий к большему уширению линий, обусловлен взаимодействием магнитных диполей между собой такие взаимодействия наблюдаются в твердых телах и в вязких жидкостях в тех случаях, когда некоторые атомные ядра способны сохранять свое пространственное положение в течение некоторого времени. В этих условиях T a обычно бывает больше Тх- Величина определяется из выражения [c.469]

Взаимодействие неспаренного электрона с магнитным ядром называется сверхтонким взаимодействием (СТВ). Термин сверхтонкое расщепление был вначале предложен в атомной спектроскопии для обозначения расщепления некоторых линий вследствие взаимодействия с магнитными ядрами. СТВ может быть анизотропным (зависящим от ориентации) или изотропным (не зависящим от ориентации Н относительно оси молекулы). [c.50]

Упругие свойства кристаллов могут быть рассмотрены не только в макроскопическом приближении, но и в рамках микроскопической теории, явно учитывающей атомное строение кристаллической решетки и взаимодействие между атомами [3]. В предположении, что силы взаимодействия между атомами центральны, т. е. Действуют по направлению линии, соединяющей центры атомов, и что все атомы решетки являются центрами симметрии, получают дополнительные соотношения между коэффициентами жесткости Срд [c.163]

Детальное рассмотрение спектров ЭПР дает сведения не только об атомной структуре дефекта, но и о распределении в пространстве резонирующего электрона (электронов). Впервые такое исследование было выполнено Кипом и др. [78]. Изучая Р-центры, они показали, что ширина линии, приписываемой взаимодействиям спинов электрона и ядра, может быть удовлетворительно объяснена в предположении, что неспаренный электрон располагается не внутри вакансии, а на соседних ионах металла, перескакивая от одного иона к другому . [c.178]

Парамагнитные соединения с неспаренными электронами (свободные радикалы), когда они находятся в сильном внешнем магнитном поле, способны к резонансному поглощению энергии В микроволновой области за счет переориентации электронного спина (электронный парамагнитный резонанс, ЭПР) [4,51—53]. Спектры ЭПР растворов таких радикалов могут содержать большое количество линий вследствие взаимодействия неспаренного электрона с магнитными моментами соседних атомных ядер. Это расщепление резонансного сигнала на множество линий называется изотропным сверхтонким расщеплением (сверхтонкая структура, СТС). [c.108]

Топологический анализ. Топологический анализ ЭП молекулы позволяет получить информацию о межатомных взаимодействиях по характеристикам критических точек ЭП, точек, в которых градиент ЭП равен нулю [10]. Существуют четыре типа невырожденных критических точек, среди которых с точки зрения анализа атомных взаимодействий наибольший интерес представляет точка (3, -1), называемая седловой . Она имеет вид двухмерного аттрактора (седла) и располагается на линии связи, вследствие чего называется критической точкой связи (КТС). Значения ЭП и ее лапласиана в КТС характеризуют величину межатомного взаимодействия [10]. Эти величины приведены в табл. 2. В ряду соединений У-КЬ-Та значение лапласиана ЭП больше нуля, а ЭП уменьшается с 0.0514 до 0.0473 а.е., что свидетельствует о снижении силы связи Хе-Р , и увеличении реакционной способности комплекса. [c.61]

Вследствие того что колебания отдельных частей сложных молекул не очень сильно зависят от природы соседних частей, в ИК-спектрах существуют характеристические линии, присущие определенным атомным группировкам и связям. Это позволяет установить наличие в молекуле различных групп и связей и уточнить ее строение. Смещения характеристических частот указывают на особенности внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий. [c.52]

МО образуются за счет взаимодействия (возмущения) АО. Существенное значение для системы имеют лишь те взаимодействия, в которых участвуют атомные орбитали, близкие по энергии, имеющие одинаковую симмет рию относительно линии связи и способные в заметной степени п е р е к [) ы в а т ьс я, [c.31]

В ароматических углеводородах атомы углерода находятся в особом сопряженном состоянии. Для уточнения параметров атом-атомного потенциала фс(ар)... с(гтс) были использованы экспериментальные значения К для адсорбции бензола на ГТС. На рис. 9.10 пунктирной линией представлены результаты расчета Кг для адсорбции на ГТС бензола на основе атом-атомных потенциалов <Рс с (ГТС) (9.45) и фн...с(гтс) (9.44). Из рисунка видно, что экспериментальные значения К лежат выше вычисленных таким путем. Наилучшее согласие с экспериментальными данными получилось при использовании того же выражения (9.47) для потенциальной ( )ункции межмолекулярного взаимодействия атома С молекулы ароматического углеводорода с атомом С ГТС, что и для потенциала <рс( р )... с(гтс), полученного для адсорбции на ГТС этилена. Как уже отмечалось, сопряжение я-связей мало сказывается на межмолекулярном взаимодействии с ГТС (см. рис. 9.8). [c.178]

Наряду с тонкой структурой в спектрах ЭПР наблюдается сверхтонкая структура (СТС). Объясняется СТС взаимодействием магнитного момента неспаренного электрона с магнитным моментом атомного ядра. Возникновение СТС рассмотрим на примере парамагнитного иона u +, для которого S = /2 (один неспаренный электрон )и /=3/2. В магнитном поле оба уровня с Шз= 72 расщепляются на четыре подуровня, энергия которых меняется с увеличением поля линейно (рис. 93). При фиксированной энергии СВЧ-источника переходы с Amj = Q и Ams=l будут осуществляться при четырех значениях внешнего магнитного поля, результатом чего является возникновение СТС. Все линии СТС имеют одинаковую интенсивность, а потому они легко отличаются от сигналов тонкой структуры. [c.191]

Разумеется, время жизни веществ в определенном энергетическом состоянии зависит не только от свойств отдельных атомов или молекул, но и от взаимодействия между ними. Так, хорошо известно уши-рение линий в атомных спектрах, вызываемое ростом температуры исследуемого газа. Повышение температуры вызывает учащение столкновений атомов и сокращение времени их жизни в определенном энергетическом состоянии. [c.304]

Физические основы спектроскопии ядерного магнитного резонанса определяются магнитными свойствами атомных ядер. Взаимодействие магнитного момента ядра с внешним магнитным полем Во приводит в соответствии с правилами квантовой механики к диаграмме ядерных энергетических уровней, так как магнитная энергия ядра может принимать лишь некоторые дискретные значения Я,- — так называемые собственные значения. Этим собственным значениям энергии соответствуют собственные состояния — те состояния, в которых только и может находиться элементарная частица. Они также называются ста-ционарными состояниями. С помощью высокочастотного генератора можно вызвать переходы между собственными состояниями на диаграмме энергетических уровней. Поглощение энергии можно обнаружить, усилить и записать как спектральную линию, или так называемый резонансный сигнал (рис. 1). [c.10]

Анализ с помощью спектрометра с дисперсией по энергии в материаловедении. Из-за большого числа элементов, по кото рым проводят анализ в материаловедении, число возможных взаимных влияний значительно больше, чем прн анализе биоло гических образцов, и исследователь во избежание ошибок дол жен постоянно контролировать себя. Особенно коварно взаим ное влияние в первых сериях переходных металлов, где /(р-ли ния элемента взаимодействует с /(а-линией следующего элемен та с более высоким атомным номером, как показано в табл. 6.2 В аналитических системах для количественного анализа с по мощью 51 (Ь1)-спектрометра можно проводить коррекцию этих помех. При качественном анализе, однако, когда рентгеновские линии малых добавок искажаются пз-за влияния линий основных элементов, часто бывает невозможно обнаружить присутствие малой добавки. [c.284]

Взаимодействие магнитных моментов соседних атомных ядер в принципе всегда приводит к расщеплению линий поглощения. Влияние магнитного [c.28]

В случае магнитного резонанса электронного спина, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), связь спина электрона с магнитным моментом атомного ядра приводит к весьма сложному расщеплению, которое называется сверхтонкой структурой спектра ЭПР. В ЯМР соответствующее расщепление резонансных линий, как правило, не возникает, так как вследствие быстрой спин-решеточной релаксации электронных спинов скорость переходов между спиновыми состояниями, соответствующими ориентациям спина по полю и против поля (т.е. между состояниями, характеризуемыми магнитными квантовыми числами /Иi = 1/2 и -1/2), так велика, что ядерный спин "видит" некое усредненное состояние. Однако поскольку всегда несколько больше магнитных моментов электронов ориентировано по полю, чем против поля, аналогично тому, как это ранее было показано для магнитных моментов ядер/г/, то возникающий при этом результирующий электронный магнитный момент является причиной наблюдаемых парамагнитных свойств веществ, содержащих свободные радикалы и парамагнитные ионы взаимодействие ядерного спина с электронным приводит к парамагнитному сдвигу сигналов ЯМР, и, кроме того, включается дополнительный механизм релаксации, к рассмотрению которого вернемся в разделе 1.3.7. [c.33]

Наряду с этим учащиеся устанавливают генетическую связь между классами веществ. Важно показать, например, что элементы, которым соответствуют простые вещества — металлы, образуют основные оксиды и гидроксиды — основания, а неметаллам отвечают кислотные оксиды и гидроксиды — кислоты. Здесь же ставится и мировоззренческая задача, для решения которой необходимо раскрыть связь между разными классами неорганических веществ, показать их единую атомно-молекулярную природу, а также подчеркнуть, что вещества, противоположные по свойствам, принадлежащие к разным генетическим линиям — металлам и неметаллам, могут взаимодействовать друг с другом, образуя соли. Так разреша- [c.288]

СИГМА-СВЯЗЬ И пи-связь (а-свяэь и я-связь) — типы ковалентных химических связей. о-С. может образоваться при взаимодействии (перекрываннн) атомных орбиталей любого типа. Она характеризуется цилиндрической симметрией и одной областью перекрывания. Благодаря этому возможно свободное вращение фрагментов молекулы вокруг линии ст-связи. Простейшим случаем а-связи является молекула На, в которой -электроны водородных атомов имеют антипараллельные спины. Максимальная плотность электронного облака а-связи находится на линии связи. Во всех органических веществах простые ковалентные связи между атомами углерода и другими атомами являются ст- С. я- С. возникают в ненасыщенных органических веществах только за счет р-электронов, оси орбиталей которых располагаются параллельно и перекрывание орбиталей происходит в двух областях. Последнее создает энергетический барьер для взаимного вращения фрагментов молекулы вокруг линии связи и обусловливает существование цис-транс-изомерш. Таким образом, двойная связь состоит из двух типов связи — о-С. и я-С. Тройная связь соответственно состоит из одной а-С. и двух П-С., расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. [c.226]

Метод ЭПР-спектроскопии был впервые применен для исследования облученного природного кварца Дж. Гриффитсом, Дж. Оуэном и Дж. Бардом в 1954 г. Они идентифицировали центры, получившие впоследствии название А1-центров дымчатой окраски и присутствующие во всех синтетических кристаллах кварца, содержащих структурную примесь алюминия. Наблюдаемый (при 7<]50 К) спектр ЭПР состоит из шести групп по шесть линий в каждой (магнитная кратность (/ а=6). Появление сверхтонкой шестикомпонентной структуры (СТС) обязано взаимодействию неспаренного спина с магнитным моментом ядра алюминия (спин ядра / = 5/2). На основе экспериментальных данных О Брайен в 1955 г. рассмотрела модель такого парамагнитного центра и провела расчет схемы его электронных уровней в рамках приближения молекулярных орбиталей — линейных комбинаций атомных орбит (МО ЛКАО). По этой модели центр представляет собой дырку , локализованную на кислородах дефектного тетраэдра, в котором ион кремния замещен ионом алюминия, а недостающий заряд компенсируется щелочным ионом (Na+Li+) или протоном (Н+), располагающимся в структурном канале вблизи такого тетраэдра. [c.53]

РИС. I. Вид векторного поля градиента р(г, X) в плоскости, содержащей четыре ядра атома бора и четыре ядра атома водорода в октаэдрической молекуле В Н . Каждая линия представляет собой траекторию, образуемую вектором У р, начинающимся из некоторой исходной точки. Критические точки связей бор—бор и бор—водород (3, - 1) отмечены темными кружками. Пространство, пересекаемое всеми траекториями, оканчивающимися у данного ядерного аттрактора (отмеченного крестиком), является бассейном этого аттрактора. Это свойство р(г, X) приводит к тому, что полное пространство системы полностью разбивается на атомные домены. Бассейны соседних атомов разделяются (в этой плоскости) парой траекторий, оканчивающихся у промежуточной критической точки (3, - 1). Они описывают взаимодействие межатомной поверхности с этой плоскостью. Пары траекторий, начинающихся у каждой критической точки (3, - 1) и заканчивающихся у соседнего ядра, определяют линию атомного взаимодействия или, что в этой ограниченной системе эквивалентно, связевый путь. Вследствие симметрии этой молекулы вид в этой единственной плоскости свидетельствует о том, что каждый атом бора связан с четырьмя другими атомами бора и с одним атомом водорода (см. рис. 6 — молекулярный граф для системы связей бор—бор). Центральной критической точкой является (3, + 3), т. е. критическая точка клетки . Это точка пересечения всех шести бассейнов атомов бора. Траектории Vp начинаются у этой точки и оканчиваются у любых ядерных аттракторов либо у критических точек связи или цикла (в этой.ппоскости не показаны). [c.55]

Если же контур линии поглощения взаимодействует с узкой линией испускания источника (ДЯисп<АЯпогл), то энергия последней поглощается в пределе ее полной ширины и измеренная величина оптической плотности находится в прямой пропорциональной зависимости от концентрации свободных атомов определяемого элемента (см. рис. 8.3). Лампы с полым катодом. Наиболее распространенным источником для атомно-абсорбцион- Схема устройства лам- [c.143]

Часть 5 (1952 г.). Атомное ядро и элементарные частицы (Сверхтонкая структура атомных термов и атомных линий. Атомные ядра и их свойства. Природные радиоактивные атомы. Взаимодействие ядер с частицами и световыми квантами. Космическое излучение). [c.96]

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]

Вопрос о полярности мо.пекул имеет большое значение, так как с нею связано взаимодействие между молекулами, а значит, их поведение в растворах, расплавах и кристаллах, поверхностные явления, адсорбция, сжижение газов и другие процессы. Наконец, весьма важно, что активность в спектрах поглощения и испускания молекул, интенсивность спектральных линий и полос во многом зависят от полярности химической связи. В использованном приближении МО ЛКАО полярность ковалентной химической связи отражается различием в коэффициентах при атомных волновых функциях в выражении для молекулярной орбитали [c.132]

В органических соединениях наиболее часто встречаются ковалентные связи, образованные обобществле-нисм пар электронов в результате перекрывания атомных электронных орбиталей двух взаимодействующих атомов, В зависимости от типа перекрывания орбиталей в органических соединениях существуют о- и я-связи. Образование а-связи наблюдается при перекрывании орбиталей двух атомов таким образом, что максимум их перекрывания (и, следовательно, максимум электронной плотности связи) находится на линии, соединяющей центры атомов. Атомы углерода образуют с-связи всегда при помощи гибридных орбиталей (sp , sp или sp). Атомы углерода образуют я-связь при боковом перекрывании р-орбиталей двух взаимодействующих атомов с образованием двух максимумов электронной плотности по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, я-связь менее прочная, чем а-связь, и образуется только тогда, когда между атомами уже есть о-евязь. Атом углерода в состоянии sp -гибридизации образует 4 а-связи, направленные в пространстве под углом 109.5 друг относительно друга. Такой атом называют тетраэдрическим (пример СН4 — метан). Атом углерода в состоянии sp -гибридизации образует 3 ст-связи, направленные в одной Плоскости под-углом 120 , и одну я-связь, направленную перпендикулярно этой плоскости (пример СН2=СН2 - [c.91]

Условием образования молекулярных орбиталей из атомных является 1) близость энергий взаимодействующих АО б) возможность их перекрывания 3) одинаковая сим- . етрия относительно оси симметрии — линии связи в Л олекуле. [c.144]

В третьей главе рассматриваются структурные и физические особенности кристаллов Н2О. По ряду физических свойств (значению статической диэлектрической постоянной, остаточной энтропии кристалла, величине электропроводности) кристаллы льдов четко разделяются на две группы. Такого четкого разделения кристаллов по структурным характеристикам нет. Спектральные свойства кристаллов льдов показывают, что внутримолекулярные частоты колебаний молекулы Н2О зависят от температуры и имеют ширины линий, по порядку величины равные частотам межмолекулярных колебаний. На основании рассмотренных данных делается вывод о сильной взаимной зависимости внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий в системе водородосвязанных кристаллов льдов. Откуда следует, что лед I и полиморфные формы льдов не являются чисто молекулярными кристаллами, а скорее должны рассматриваться как ЗЫ атомные кристаллы. [c.6]

Структура молекулы НгО с четырьмя локализованными в пространстве областями зарядов обусловливает тот факт, что как колебания протонов по линии О—Н связи, так и колебания протонов, перпендикулярные направлению этой связи, сопровождаются изменениями величины атомной поляризуемости молекулы НгО с той же частотой (колебаниями величины диполеного момента молекулы). В связи с этим любой из двух типов атомных колебаний, представленных на рис. 36, или их комбинация будет приводить к дисперсионному взаимодействию осциллирующих диполей типа Лондона. Однако [c.91]

Рентгенографические исследования нескольких образцов алмаза, отожженных в интервале температур 870—1070 К, показывают, что при отжиге активизируются процессы упорядочения сплавов во включениях с образованием твердого раствора N4 и Мп. Поскольку процесс упорядочения зависит как от температуры, так и от продолжительности отжига, можно заключить, что увеличение намагниченности после отжига при 990 К обусловлено начальной стадией процесса формирования упорядоченного соединения, и при этом средний магнитный момент на атом сплава возрастает по правилу простого смещения (см. пунктирную линию на рис. 161,6). По мере выравнивания распределения во включении усиливается влияние антиферромагнитной компоненты обменного взаимодействия между атомами Мп и магнитный момент сплава уменьшается (см. сплошную кривую линию на рис. 161,6). Выравниванию распределения марганца во включениях способствует сравнительно высокий коэффициент диффузии атомов Мп в N1—Мп сплавах. Для бипарных сплавов системы N1—Мп известно, что в интервале температур 1070—1270 К коэффициент диффузии Мп в 2—3 раза выше, чем N1, а коэффициент взаимо-диффузии экспоненциально возрастает с увеличением атомного содержания Мп в соединении до 35%. Следовательно, экспериментально установленные особенности изменения магнитных свойств синтетических алмазов, содержащих включения N1—Мп-соедине-ний, определяются диффузионными процессами в этих сплавах и зависят как от концентрации атомов Мп в сплаве, так и от степени неоднородности исходного состава по объему соединения. [c.446]

Мессбауэр установил, что резоиаисиое испускание, поглощение или рассеяние у-кваитов атомными ядрами, связанными в твердом теле, при определенных условиях происходит практически без расхода энергии на отдачу ядра. В этом случае взаимодействующий 7-квант обменивается импульсом не с отдельным ядром, а со всем кристаллом в целом, масса которого несоизмеримо больше массы 7-кванта. Поэтому кинетическая энергия испускающего или поглощающего 7-квант ядра практически не изменяется, а энергия 7-кванта равняется энергии квантового излучательного перехода. Вследствие этого наблюдаются очень узкие спектральные линии излучения и поглощения 7-лучей (10 —10 ° эВ). По существу, Мессбауэр разработал метод и сформулировал условия наблюдения резонансного поглощения 7-кваитов ядрами в твердом геле. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология