Излучение дипольное

Наиболее интенсивные линии спектра связаны с изменением дипольного момента под действием электрической компоненты излучения (дипольное поглощение или излучение). Переходы, связанные с изменением квадрупольного момента под действием электрического поля и дипольного момента под действием магнитного поля (квадрупольное и магнитное дипольное излучение или поглощение), имеют на шесть порядков более низкую интенсивность. Для свободных атомов и ионов наиболее строгим правилом отбора является правило Лапорта-. в дипольном излучении разрешены переходы между уровнями различной четности, а в квадру-польном и магнитном — между уровнями одинаковой четности. [c.226]

К. Вайцзеккер показал, что вероятность перехода ядра из возбужденного состояния в основное путем испускания - [-кванта сильно зависит от величины изменения момента количества движения ядра при этом переходе. В случае, если это изменение Ь1 окажется больше й(/> 1), переход из возбужденного состояния в основное путем испускания дипольного излучения будет запрещен. Тип излучения (дипольное, квадрупольное, октуполь-ное и т. д.), возникающего при переходе из возбужденного состояния в основное, определяется величиной I. Если обозначить через I вектор момента количества движения в основном состоянии, а через / — вектор момента количества движения Е возбужденном состоянии (в единицах А), то уравнение сохранения углового момента можно записать так [c.296]

Первый член в формуле (6) определяет квадрупольный характер излучения, второй — дипольный характер излучения. Дипольные источники вносят существенный вклад в генерируемое звуковое поле (создание шума), поскольку они пропорциональны производным по координатам от относительной скорости жидкой (газовой) фазы. [c.326]

Считалось, однако, что излучение пламен слабо взаимодействует со свежей горючей смесью. Молекула кислорода вследствие своей симметрии не обладает дипольным моментом и неактивна в ИК- и видимой областях спектра. Она поглощает излучение в области длин волн 200—175 нм (область адсорбции [c.114]

Таким образом, наведенный дипольный момент молекулы меняется во времени. Вынужденное колебание молекулярного диполя является причиной рассеяния света. Периодическое смещение электронов по отношению к атомам вызывает излучение света с той же частотой. Как видно из уравнения (1,55) эти коле-, бания диполя можно разложить на три слагаемых. Слагаемое 1 описывает колебание диполя с частотой, равной частоте СО) монохроматического света, которым освещалась молекула. Слагаемые [c.17]

Переход между двумя уровнями возможен только при изменении электрического дипольного момента системы или ее квадрупольного и т. п. момента, магнитного момента, поляризуемости, а также при возбуждении молекулы ударом электрона, атома, иона. Каждому из перечисленных процессов соответствует своя величина р. Наиболее часто в формуле (43.6) величина р — электрический дипольный момент системы. Тогда величина У " " называется дипольным моментом перехода. В дальнейшем, где специально не оговаривается, речь будет идти именно о спектрах, связанных с электрическим дп-польным моментом перехода (спектры поглощения и испускания). Если дипольный момент перехода равен нулю, электрическое дипольное излучение или поглощение невозможно, соответствующий переход запрещен. Из (43.6) следуют так называемые правила отбора, позволяющие предсказывать невозможность тех или иных переходов. [c.144]

Поглощение в ультрафиолетовой и инфракрасной областях. Изменения в колебательной энергии молекул сопровождаются излучением, возникающем в инфракрасной части спектра. Колебатель- ) ные переходы сопровождаются изменениями вращательной энергии, которые дают серию близко расположенных линий. Получаемая при этом колебательно-вращательная полоса излучений расположена обычно В области длин волн 1—23 мкм. В инфракрасной области только этот вид колебаний связан с изменениями дипольного момента. [c.51]

В отличие от ИК-спектров, в которых проявляются колебания, связанные с изменением дипольных моментов молекул, в спектрах КР активны те колебания, которые сопровождаются изменением поляризуемости молекулы в поле электромагнитного светового излучения. Это приводит к тому, что оба метода дополняют друг друга в определении частот колебаний в молекулах. Из спектров. КР газообразных веществ можно получить также информацию относительно вращательного движения молекул. Комбинационное рассеяние света, так же как и ИК-спектроскопия, является эффективным методом исследования строения молекул и их взаимодействия с окружающей средой. Спектры КР специфичны для каждого соединения и могут служить как для его идентификации, так и для обнаружения в смеси с другими веществами. [c.222]

Информацию о структуре вещества получают на основании изучения его физических и химических свойств. Особую роль при изучении структуры играют исследования спектров поглощения и испускания, дифракции различных излучений (рентгеновских, электронных, нейтронных лучей), магнитных и электрических взаимодействий (магнитной восприимчивости и проницаемости, дипольных моментов и поляризации), механических, тепловых, электрических и других характеристик (плотности, вязкости, теплот фазовых переходов, теплот растворения, электропроводности и др.). [c.169]

При когерентном рассеянии света молекулами, описываемом законом Рэлея (см. уравнение (467)), часть энергии излучения переходит в энергии вращательного и колебательного состояния молекул. Поэтому в спектре рассеянного света наряду с частотой линии возбуждающего света наблюдаются линии с большими и меньшими частотами, соответствующие выделению и поглощению энергии молекулами. Поскольку при комнатной температуре преобладает основное колебательное состояние, происходит только поглощение энергии. Линии получаемого таким образол спектра комбинационного рассеяния (КР) часто значительно сдвинуты по сравнению с линиями падающего на вещество света в сторону больших длин волн. В то время как ИК-спектр связан с изменением дипольного момента молекул, появление линий в КР-спектре связано с изменением поляризуемости молекул. Поэтому линии спектра [c.354]

Таким образом, наведенный дипольный момент молекулы меняется во времени. Вынужденное колебание молекулярного диполя является причиной рассеяния света. Периодическое смещение электронов по отношению к атомам вызывает излучение света с той же частотой. Как видно из уравнения (1,55) эти коле-, бания диполя можно разложить на три слагаемых. Слагаемое 1 описывает колебание диполя с частотой, равной частоте сш монохроматического света, которым освещалась молекула. Слагаемые И и 1П описывают колебания диполя с измененными частотами с (о) -Ь ю ) и с (о) — со ). Следовательно, в рассеянном свете будет наблюдаться три частоты с (ш), с(СО +Шс) и с(С0 "С0р). [c.17]

Возникновение переменного электрического дипольного момента в молекуле цег(В) под влиянием переменного магнитного поля может быть качественно объяснено на основе спиральной модели молекулы, которая наиболее удобна для описания оптической активности. Такая модель подсказана экспериментами по распространению линейно поляризованного излучения в микроволновом диапазоне (А, 3 см) на отрезках левых и правых спиралей из медной проволоки диаметром 6...7 мм и длиной 10 мм. В этих экспериментах доказано вращение плоскости поляризации совокупностями произвольно ориентированных спиралей одного типа. [c.175]

В то же время магнитный дипольный момент ]1т1(ё) индуцируется переменным электрическим полем в направлении ё. Но электрическое поле излучения этого магнитного диполя направлено параллельно fie(B), совпадает по фазе и эквивалентно по амплитуде. В результате эти поля суммируются, так что имеем уравнение [c.178]

Оптические методы нашли широкое применение в решении задач химического строения и физических свойств молекул различных классов. Важно отметить, что для определения главных значений тензора электронной поляризуемости используются данные нескольких методов, например данные по молекулярной рефракции, степени деполяризации релеевского рассеяния, двулучепреломления (электрического эффекта Керра) и электрических дипольных моментов. Такая интеграция методов требует более строгого подхода в интерпретации определяемых физических величин. Особенно этот вопрос остро стоит в связи с использованием теории взаимодействия излучения с изолированными молекулами. Учет влияния молекул жидкой среды требует дальнейшей разработки теории. [c.262]

Свет рассеивается микрогетерогенными системами только в том случае, если размер частиц г меньше длины световой волны X, а расстояние между частицами больше световой волны. При размере частицы г < X световая волна огибает частицу происходит дифракционное рассеяние. Если размер частиц значительно больше длины световой волны, происходит отражение света. Рассеяние света связано с тем, что переменное электрическое поле световой волны возбуждает частицу, индуцируя в ней переменный дипольный момент. В результате этого частица становится источником собственного излучения, сохраняя строгие фазовые соотношения с облучающим электрическим полем. Такое рассеяние света называется когерентным. Если падающий луч света монохроматичен, то свет, рассеянный частицами, таклсе монохроматичен и имеет такую же длину волны, как и свет падающий. Свет, рассеянный частицей, попадает на находящиеся вблизи частицы, происходит многократное рассеяние света. В результате возникает само-освещение среды рассеянными внутри нее электромагнитными волнами. Вследствие когерентности света, рассеянного частицами, волны рассеянного ими света интерферируют между собой и с волнами падающего света. На границе дисперсионная среда — дисперсная фаза происходит полное гашение облучающей волны, и вместо нее возникают преломленные и отраженные волны. [c.389]

В-третьих, как уже упоминалось, взаимодействие вещества с инфракрасным излучением, сопровождающееся поглощением излучения, а также испускание радиации в этой области спектра возможно для молекул, у которых вращение и колебание сопровождаются изменением электрического момента (дипольный момент). У молекул, состоящих из одинаковых атомов (Оа, N5, Нг. ..), дипольный момент равен нулю и не появляется ни при колебаниях, ни при вращении, поэтому для таких веществ отсутствует испускание или поглощение в инфракрасной области. Однако изменения колебательных и вращательных состояний могут сопровождаться электронными переходами, а также проявляются при рассеянии света. [c.252]

В дипольном излучении возможны переходы между уровнями различной четности, допускаемые правилами отбора = 1, Д/ = 0, 1. Этим переходам соответствуют линии испускания [c.228]

Тип перехода в УФ- и видимой области можно определить по величине молярного коэффициента погашения первые два типа запрещены в дипольном излучении, е изменяется от 1 до 500 в зависимости от симметрии комплекса и выполнения правил отбора по /, / , 5 для дипольного, магнитного и квадрупольного излучения. Для полос переноса заряда значение ь- порядка 10 - 10" [c.243]

В ИК-спектре обнаруживаются не любые колебания, а лишь те, которые вызывают изменение дипольного момента молекулы. В общих чертах это условие объясняется следующим образом. Любая волна излучения представляет колеблющееся электромагнитное поле, и [c.46]

Так как кинетическая энергия не квантуется, то при переходах с поглощением энергии E>Dq эта энергия может принимать уже не строго определенные, а любые значения. В ИК-спектре этому соответствует переход от линейчатого поглощения к сплошному. По частоте, соответствующей границе сплошного поглощения, легко определить энергию диссоциации молекулы. Важное правило отбора в ИК-спектрах связано с разрешенностью переходов между колебательными уровнями при поглощении ИК-излучения. Активны в ИК-спектрах только те колебания, которые сопровождаются смещением центра электрических зарядов молекулы, т. е. изменением дипольного момента. Поэтому колебания таких молекул, как СО, NO, НС1, проявляются в ИК-спектрах, а колебания симметричных молекул Нг, N2, СЬ не проявляются. [c.201]

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]

Экспериментально обнаружено, что одноатомные газы, такие, как Не, Ne, Аг, поглощают излучение с длинами волн существенно короче 1 мкм в линиях, аналогичных наблюдаемым в солнечном спектре. Большая часть сказанного относится и к симметричным двухатомным молекулам типа N2 и 0.2, за исключением области очень высоких давлений, когда вследствие молекулярных соударений возникает наведенный дипольный момент. Асимметричные двухатомЕ1ые молекулы типа СО, N0 и многоатомные молекулы типа СО ,, Н. О сильно поглощают в определенных интервалах волновых чисел (или длин волн), которые называются полосами поглощения (рис. 4). Из рисунка видно, что Oj имеет полосы 15 4,3 и 2,7 мкм. Как следует из рис. 4, полосы 9,4 и 10,4 мкм в окрестности 1000 см" (напомним,, что v, см )—IOVX (мкм) сильно поглощают при температурах существенно выше 300 К, однако при 300 К поглощение отсутствует. Такие полосы называют горячими. При высоких давлениях (Р>0,5 МПа) в СО появляется индуцируемая давлением полоса 7,5 мкм. [c.486]

Вращательные спектры двухатомных молекул в самом простом случае представляют собой полосы поглощения (абсорбции) излучения они, впрочем, характерны только для таких молекул, у которых имеется дипольный момент. Вращательные-термы можно получить довольно просто из уравнения Шрёдингера для жесткого ротатора с моментом инерции = тг . Подставим в уравнение Шрёдингера в качестве координаты путь по круговой орбите д = г(и, т. е. рассмотрим частный случай вращения в одной плоскости. Так как й(т)=г(1а, то [c.61]

Колебательно-вращательный спектр называют также ин -фракрасным спектром. Такие спектры очень разнообразны, особенно в случае свободных молекул (в газах при уменьшенном давлении). Разрешающая способность обычного спектрального прибора слишком мала для разделения индивидуальных линий, вызванных вращательными Переходами. При повышении давления или при конденсировании фаз эти линии исчезают, так как продолжительность существования отдельного вращательного состояния настолько сильно изменяется. при соударениях молекул, что наблюдается уширение и перекрывание линий. Спектры в ближней инфракрасной области 1(Л от 1000 до 50 000 нм) обусловлены колебаниями атомов. При этом, различают колебания вдоль валентных связей атомов (валентные) и колебания с изменением валентных углов (деформационные). Колебания возникают, если поглощение электромагнитного излучения связано с изменением направления и величины дипольного момента молекул. Поэтому молекулы, состоящие, например, из двух атомов, не могут давать инфракрасные спектры. Симметричные валентные колебания молекул СОг также нельзя возбудить абсорбцией света. Отдельные группы атомов в молекулах больших размеров дают специфические полосы поглощения, которые практически не зависят от строения остальной части молекулы. Этот факт используЮ Т для идентификац,ии таких групп. В симметричных молекулах колебания одинаковых групп энергетически равноценны и поэтому вызывают появление одной полосы поглощения. По такому упрощению ИК-спектра можно сделать вывод [c.353]

В приближении упругого рассеяния электрическое поле излучения =eazos(лt, падающего на изотропную молекулу, индуцирует электрический дипольный момент р,, меняющийся с частотой падающей волны (о [c.229]

Вывод проведен для поля продольных волн в жидкости, а затем введены необходимые уточнения, связанные с реальными условиями контроля твердого тела. Поле излучения преобразователя представляют как результат действия элементарных источников, на которые разбивают всю площадь излучателя. Согласно точной теории [10], источники эти являются дипольными. Поле такого источника описывает форйула (1.12), в которую вводят множитель со5 0лй, где 0/1в — угол, отсчитываемый от нормали к поверхности излучателя. Площадь полусферы заменяют на площадь элементарного источника с18л. В результате давление в точке В (рис. 1.32) записывают в виде [c.76]

Поглощение или рассеяние излучения исследуют спектроскопическими методами (микроволновая и инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света), которые основаны на изучении вращательных переходов энергии молекулы, что позволяет определить для изучаемой молекулы с данным изотопным составом максимум три главных момента инерции. Для линейных молекул и молекул типа симметричного волчка можно определить лишь одну из этих величин. Число моментов инерции, определенных спектроскопически, соответствует числу определяемых геометрических параметров молекул. В связи с этим при исследовании геометрического строения многоатомных молекул необходимо применять метод изотопного замещения, что создает значительные трудности. Кроме того, микроволновые и инфракрасные вращательные спектры могут быть получены только для молекул, имеющих днпольный момент. Изучение строения бездипольных молекул осуществляется методами колебательно-вращательной инфракрасной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). Однако эти спектры имеют менее разрешенную вращательную структуру, чем чисто вращательные микроволновые спектры. Трудно осуществимы КР-спектры в колебательно-возбужденных состояниях бездипольных молекул или приобретающих дипольный момент в колебательных движениях. Последние случаи весьма сложны и, как правило, реализуемы лишь для простых молекул типа СН4. [c.127]

В комплексах изменяются также правила отбора для дипольного и 1лучения по У и I (в магнитном и квадрупольном излучении эти правила сохраняются). Становятся возможными переходы с ДУ>1 и Д >1, а именно AJ (АЦ 2 в полях с центром симметрии и ДУ(Д ) 4 —без него (вынужденное дипольное излучение). [c.238]

Интенсивностп полос в спектре характеризуют силой осциллятора (/) и молярным коэффициентом погашения в максимуме (етах) / = 4,60-10- бтахб, где 6 — ширина полосы (в СМ ), измеренная на половине высоты. Таким образом, оба параметра взаимосвязаны и определяются вероятностью перехода между двумя подуровнями. Для дипольного излучения, которое дает наиболее интенсивные полосы, [c.239]

Разрешенные в дипольном излучении интеркомбинационные переходы дают полосы с е порядка 10 . Переходы между уровнями различных конфигураций и полосы переноса заряда обычно проявляются в УФ-области. Для отнесения спектральных полос необходимо определить число подуровней расщепления данного терма или уровня . [c.243]

Область применения КРС и ИК-спектров одна и та же. Оба метода хорошо дополняют друг друга, так как линии, отсутствующие в одном спектре, встречаются в другом. Так, уже говорилось, что значительное избирательное поглощение ИК-излучения и возникновение ИК-спектра происходит только в том случае, когда молекула обладает осциллирующим дипольным моментом, возникающим вследствие антисимметричности валентных и деформационных колебаний. Симметричные колебания, при которых дипольный момент ие изменяется, не прояв- [c.50]

Согласно квантовой механике излучение (поглощение) происходит только при переходе из одного стационарного состояния в другое. При этом изменяется распределение электронной плотности, что с классической точки зрения отвечает появлению дипольного момента в акте перехода. Анализ показывает, что атомная (молекулярная) система под влиянием возмущения, изменяющегося во времени, например под влиянием периодически изменяющегося электромагнитного поля (света), может совершать переходы из одного стационарного состояния в другое, пог.нощая при этом квант энергии г = км = = Е"—Е . Время перехода ничтожно коротко. Время жизни в возбужденном состоянии около 10 с (за исключением особых случаев). Возвращаясь в основное состояние, атом (молекула) изучает квант с энергией е = /IV, и в спектре испускания наблюдается линия с частотой [c.35]

Отсюда следует, что интеграл в выражении (2.17) не равен нулю тогда, когда функция 11) относится к полносимметричному неприводимому представлению либо относится к такому приводимому представлению, в разложении которого на неприводимые содержится полносимметричное представление [1, 2, 3]. Рассмотрим матричный элемент перехода квадрат которого определяет вероятность перехода между состояниями I и / для электрического дипольного излучения [1]. Пусть функции, стоящие под зйаком интеграла, являются базисными функциями представлений Г и Г/ соответственно. [c.33]