Энергия молекулы фотоном

При поглощении кванта света молекула растворенного вещества переходит в возбужденное состояние. При этом энергия поглощенного фотона соответствует разности энергий возбуж- [c.53]

Световое излучение отдает свою энергию молекуле, и молекула переходит в возбужденное состояние. Возрастание энергии молекулы равно энергии поглощенного кванта света (фотона), которая выражается уравнением [c.6]

Фотохимические реакции протекают п соответствии с законами фотохимии. Согласно им, для расщепления молекулы на свободные радикалы необходимо воздействовать на нее импульсом света с определенной длиной волны Х, энергия е фотона которого равна энергии Е разрушаемой связи рассматриваемой молекулы [c.133]

Вычислите изменение энергии молекулы хлорофилла, которая после поглощения фотона с длиной волны 4,6-10 м (синий свет) испускает фотон с длиной волны 6,6-10 м (красный свет). [c.17]

Следовательно, энергия излучения, вызывающая радиационно-химические превращения, во много раз превосходит энергию световых фотонов (1 —12 эб), обусловливающих реакции фотохимические. Поэтому, если световые фотоны в основном только возбуждают, то радиационно-химические одновременно и возбуждают и в большей степени ионизируют атомы и молекулы облучаемого вещества. Это обусловливает ряд особенностей радиационно-химических реакций, в процессе которых имеет место превращение (трансформация) энергии излучения в химическую энергию. [c.393]

Вращательные, колебательные и электронные уровни удобно рассматривать независимо друг от друга, но при изучении реальных спектров необходимо учитывать полное изменение внутренней энергии молекулы при поглощении или испускании фотона. [c.287]

Поглощение света подчиняется квантовым законам поглощается не любой свет, а только тот, энергия квантов (фотонов) которого соответствует разностям энергий двух состояний молекулы — основного и возбужденного, т. е. создающегося после поглощения соответствующего кванта. Математически это выражается в условии, сформулированном Бором [c.357]

Существует другой класс реакций, при которых энергия активации доставляется к реагирующим молекулам нетермическими путями, например, при поглощении молекулой фотона, или при ее столкновении с быстрой элементарной частицей — электроном, протоном. Это реакции с нетермической энергией активации. Их разделяют по характеру активации или по роду и происхождению активационных частиц. [c.299]

В спектроскопических методах аналитический сигнал возникает при поглощении или испускании квантов электромагнитного излучения — фотонов. Это возможно, если атом, молекула или ион имеет энергетические уровни, разница между которыми равна энергии фотона. Аналитический сигнал тогда появляется вследствие перемещения электронов с одного уровня на другой, изменения колебательной и вращательной энергии молекулы, изменения энергии при различной ориентации магнитных диполей данной частицы в магнитном поле. [c.19]

Отклонения от закона фотохимической эквивалентности кажущиеся и связаны с различными вторичными процессами. Так, квантовый выход меньше единицы наблюдается в тех случаях, когда часть фотонов поглощается молекулами посторонних веществ, находящихся в смеси с реагирующими веществами. Возможна и передача энергии молекулами, поглотившими квант света, другим молекулам при взаимных столкновениях. [c.97]

Типы молекулярных изменений, которые сопровождают поглощение излучения, следующие. В радиочастотной области энергия одного фотона очень низкая, поэтому происходит только изменение ядерных спиновых состояний веществ под влиянием магнитного поля (гл. 16). В микроволновой области наблюдаются изменения электронных спиновых состояний веществ с неспаренными электронами в магнитном поле (гл. 16) и переходы между вращательными уровнями энергии газообразных молекул. В инфракрасной области поглощение вызывает изменение колебательной энергии, сопровождаемое изменением вращательной энергии. В видимой и ультрафиолетовой областях поглощение [c.458]

Изменение частоты между падающим и рассеянным излучением обусловлено обменом энергией между фотоном и молекулой. Фотон с энергией недостаточной, чтобы вызвать переход на возбужденный электронный уровень, будучи поглощенным, вызывает в молекуле, находящейся в основном электронном состоянии и на нижних колебательном и вращательном уровнях, вынужденные колебания. Если молекула перешла с уровня, имеющего энергию Е", на уровень с энергией Е, то частота рассеянного излучения будет V. Тогда, согласно закону сохранения энергии, [c.477]

Фотохимия исследует химические реакции, вызванные непосредственно или косвенно действием света. Для обычных тепловых реакций, протекающих в темноте, требуется энергия активации, сообщаемая посредством беспорядочных, последовательных столкновений между молекулами. Энергия активации фотохимических реакций обусловлена поглощением молекулами фотонов света, и поэтому они более избирательны в том смысле, что энергия кванта света должна быть как раз достаточной для данной реакции или может быть поглощена только вполне определенным компонентом смеси. [c.547]

Полученная оценка энергии совпадает с энергией, например, фотона в видимой области спектра, способного вызывать фотохимическую реакцию или ионизацию молекул. (В пересчете на I моль АА 1200 кДж/моль = 300 ккал/моль). Разумеется, реальные энергии не достигают подобных величин, хотя бы из-за того, молекулы (диполи) разрушаются при значительно меньших/энергиях. [c.45]

Поглощение излучения веществом. Излучение, в котором все волны имеют одинаковую частоту, называется монохроматическим, а потому фотоны, которые составляют монохроматический луч, имеют одинаковую энергию /rv. Основная идея квантовой теории состоит в том, что обмен энергией между молекулами и излучением происходит как прерывный процесс, т. е. путем передачи дискретных единиц, или квантов, энергии /rv другими словами, молекула, подвергнутая действию излучения, либо поглощает полный квант, либо остается неизмененной последнее соответствует отсутствию поглощения. В том случае, если поглощение наблюдается, приращение Е общей энергии молекулы выражается как [c.12]

Рис. 14.4.74. Схема возникновения флуоресценции и фосфоресценции молекул ], 2 — энергии поглощенных фотонов Фл — флуоресценция

Вариант 2. Обладающая более высокой колебательной энергией молекула при взаимодействии с фотоном hv переходит на основной колебательный уровень Е1> Е"), отдавая часть своей энергии. В этом случае падающий свет рассеивается при повьппенной частоте (> v ) и в [c.287]

Возможность поглощения фотона, обладающего определенной энергией, при столкновении с веществом зависит от строения атомов и молекул вещества, В отличие от кинетической энергии свободных частиц — атомов или молекул, которая может непрерывно меняться, энергия электронов в атоме, как и энергия, связанная с периодическими движениями молекулы как целого [вращательная (ротационная) энергия] и атомов в молекуле [колебательная (вибрационная) энергия], может иметь только определенные дискретные значения, т. е. она квантуется. Фотон с энергией Е = hv поглотится только тогда, когда поглощающие атом или молекула могут перейти из состояния 1, в котором они находятся, в новое состояние 2, причем разность энергий этих двух состояний точно равна энергии поглощенного фотона [c.153]

Колебательная энергия молекулы не может-изменяться непре-. рывно, а также квантуется. Разность энергий между соседними колебательными уровнями значительно меньше, чем между электронными уровнями — энергия колебательных переходов составляет 0,5—12 ккал/моль. Поэтому им в молекуле соответствуют фотоны с Гораздо более низкой энергией, отвечающие электромагнитному Излучению в близкой инфракрасной области спектра. [c.154]

Ван-Хов [6] подчеркивает, что обобщенное бинарное пространственно-временное распределение С (г, ) является функцией, связывающей угловые и энергетические зависимости рассеяния нейтронов ядрами твердого тела или жидкости с величинами, характеризующими молекулярную динамику и структуру вещества. Эта функция является естественным обобщением бинарной функции (г), учитывающей статические корреляции, которая используется для количественного описания связи интенсивности рассеянных рентгеновских лучей [4, 5] с молекулярной структурой (когда перенос энергии при рассеянии незначителен по сравнению с энергией рассеиваемых фотонов). В сложных системах, таких, как жидкости или газы, где в отличие от твердых тел положение атомов все время изменяется, эти функции особенно полезны, когда интересуются "усредненными" и "наиболее вероятными" конфигурациями, координацией и движением молекул. В этом разделе представлены количественные соотношения между такими коррелятивными функциями и сечениями рассеяния нейтронов и рентгеновских лучей. Полные выводы этих соотношений не приводятся, так как их можно найти в соответствующей литературе [5,7-18] . Примеры коррелятивных [c.206]

Возбуждение атомов и молекул электронным ударом. Функция возбуждения. Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, в реакциях, протекающих в электрическом, разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшей степени — ионы. Активирующая роль быстрых электронов состоит в том, что при соударении электрона с молекулой в результате превращения энергии поступательного движения электрона возникает возбужденная молекула, молекулярный ион или происходит диссоциация молекулы на нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Во всех случаях (за исключением процессов, приводящих к образованию отрицательных ионов, см. ниже) речь идет о превращениях кинетической энергии электрона во внутреннюю энергию молекулы. При этом, согласно теории соударения упругих шаров (см. стр. 298), для передачи молекуле энергии Е при центральном ударе достаточно, чтобы энергия электрона К была не меньше Е К>Е). Вероятность передачи энергии, т. е. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электрона, являясь функцией К (функция возбуждения или функция ионизации), а также функцией строения молекулы. [c.395]

Фотосинтез представляет собой эффективный вариант процесса, обратного указанным выше. Его темиовые реакции используют молекулы НАД Н и АТФ для восстановления СО2 в глюкозу, а световые реакции используют энергию поглощаемых фотонов для синтеза необходимых молекул НАДФ Н и АТФ. [c.338]

Реакции, которые протекают под действием света, называются фотохимическими. Под светом понимается видимый свет, ин-фракрасное и ультрафиолетовое излучения. Эффективность действия света зависит от его энергии чем короче длина волны (т. е. чем больше смещено излучение в ультрафиолетовую об ласть спектра), тем выше энергия излучаемых фотонов и тем сильнее воздействие кванта света на облучаемую частицу — атом, ион или молекулу. [c.47]

При взаимодействии радиоактивного излучения с веществом происходят процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул. Фотоны и частицы с достаточно высокой энергией могут вызвать ядерные реакции. Однако преобладающий процесс — взаимодействие излучения с электронами атомных оболочек и электрическим полем атомного ядра. При подобном взаимодействии частицы или фотоны теряют энергию или часть ее. Некоторые столкновения приводят к изменению направления движения частицы. Это значит, что радиоактивное излучение абсорбируется и рассеивается веществом. Указанные процессы взаимодействия положены в основу методов обнаружения а-, Р- и у-излучения. На этом же принципе основаны методы радиометрического анализа веществ без их разру шения [1,2, 6]. [c.304]

Так как скорость фотона с 10 м/с, а скорость нейтрона = —УЗкТ/т 10 м/с, то время прохождения ими расстояния порядка 10 1 м составляет 10"1 с для фотона и 10" с для нейтрона. Следовательно, энергия рентгеновских фотонов почти в 10 раз больше, чем энергия нейтронов при той же длине волны. Во столько же раз меньше продолжительность взаимодействия фотона с атомом. Поэтому для рентгеновского излучения неулругое рассеяние атомов не играет роли, для нейтронов же оно составляет значительную часть общего рассеяния, что усложняет методику дифракционного эксперимента. Вместе с тем слабое поглощение нейтронов позволяет получать дифрак-тограммы от жидких металлов, сильно поглощающих рентгеновское излучение. Применение к жидкостям электронов сопряжено с рядом трудноустранимых побочных эффектов. Электроны являются удобным средством изучения строения молекул газов, структуры кристаллических и аморфных тел. [c.41]

Рамановская спектроскопия основана на исследовании спектров рассеяния света. При столкновении фотона с молекулой может иметь место упругое соударение, при котором фотон не теряет энергию, но изменяет направление своего движения. Такое рассеяние известно под названием рэлеевского и лежит в основе метода определения молекулярных весов соединений. Соударения могут быть также иеупругими они характеризуются тем, что энергия молекулы и фотона изменяется. Поскольку эти изменения носят квантовый характер и определяются колебательными и вращательными уровнями молекулы, анализ спектра рассеянного света (спектра Рамана) дает почти ту же информацию, что и обычный инфракрасный спектр. Необходимо, однако, помнить один момент правила отбора в этих двух случаях различаются. В инфракрасной спектроскопии разрешены одни переходы, в раман-спектро-скопии — другие. Таким образом, имеет смысл снять и тот и другой спектр исследуемого образца. До недавнего времени раман-спектроско-пия находила весьма ограниченное применение из-за малой интенсивности рассеянного света. Однако использование для возбуждения лазеров существенно повысило ценность указанного метода [16—20]. В качестве примера на рис. 13-4,5 приведен раман-спектр 1-метилурацила. Заметим, что интенсивность полосы амид II (относительно полосы амид I) в раман-спектре значительно меньше, чем в инфракрасном спектре поглощения. Особый интерес представляет резонансная раман-спектроскопия [19—21], где используется лазерный пучок с длиной волны, соответствующей длине волны электронного перехода. Рассеяние света при этом часто существенно усиливается на частотах, которые отличаются от частоты лазера на частоту рамановского рассеяния, происходящего на группах хромофора или на группах молекулы, соседствующей с хромофором. Несмотря на определенные экспериментальные трудности, указанный метод позволяет изучать структурные особенности какого-либо конкретного участка макромолекулы. [c.13]

КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (рамановская спектроскопия), раздел оптич. спектроскопии, изучающий взаимод. монохроматич. излучения с в-вом, сопровождающееся изменением энергии рассеянного излучения по сравнению с энергией падающего на объект (возбуждающего) излучения. Комбинац. рассеяние (КР) обусловлено неупругими столкновениями фотонов с молекулами (или ионами), в ходе к-рых они обмениваются энергией. По изменению энергии фотона можно судить об изменении энергии молекулы, т.е. о переходе ее на новый энергетич. уровень. Схематически эти переходы показаны на рис. 1. Молекула, находящаяся в невозбужденном состояиии [c.436]

Конечно, подобные уравнения применимы для любых соударений, но тогда надо принимать во внимание лишь составляющие скоростей вдоль линии центров. Дальнейшая задача состоит в определении той части кванта падающей энергии Avj, которая может превращаться в кинетическую энергию при наиболее благоприятных условиях. Наиболее полный обмен энергией происходит, но-видимому, когда d =0 и V2=0, т. е. когда вся энергия падающего фотона полностью передается молекуле, находившейся первоначально в состоянии покоя. Из уравнения (31) тогда имеем hvj =mv , и наибольший прирост кинетической энергии равен [c.428]

В общих чертах влияние растворителей на спектры испускания флуоресценции объяснил Липперт [76, 47]. Если, например, дипольный момент флуоресцирующей молекулы в возбужденном состоянии больше ее дипольного момента в основном состоянии, то усиление взаимодействий между молекулами растворенного вещества и растворителя будет сопровождаться резким снижением энергии испускаемого фотона следовательно, полоса флуоресценции будет претерпевать аномально боль- [c.437]

По современным представлениям, в поглощении ультрафиолетовых и видимых лучей света з аствуют главным образом валентные электроны молекул. Световой поток не непрерывен, он состоит из отдельных порций — квантов энергии, называемых фотон а-м и. Материя также поглощает свет квантами. Энергия кванта света затрачивается на возбуждение электрона и переход его на орбиталь с более высокой энергией в таких случаях говорят [c.235]

Обратимся к схеме энергетических уровней молекулы, представленной на рис. 14.4.74. Основное состояние молекулы с четным числом электронов является синглетным и обозначается 5о. В этом состоянии энергия молекулы мрпшмальна, все электроны спарены, а их спины антипараллельны. Поглощение фотона с энергией 1 сопровождается возбуждением молекулы и переходом электрона за время 10с на более высокий синглет-ный уровень без изменения спина. Возбужденная молекула обладает некоторым избытком колебательной [c.502]

Возвращение молекул из возбужденного состояния в исходное может происходить не за один раз, а через серию последовательных переходов на некоторых из них уменьшение энергии происходит путем выделения теплоты, а на других — фотона. Очевидно, что в этом случде энергия излученного фотона или меньше чем У поглощенного, т. е. Уаь > Ует и каЬ8 > Кт, ИЛИ вещество излучает фотоны в более длинноволновой части спектра, по сравнению с,теми фотонами, которые оно поглощает Это явление известно как флуоресценция или люминесценция. Обычно -поглошение света происходит в ультрафиолетовой области, а эмиссия наблюдается в видимой части спектра. [c.168]

Реакции электронно-возбужденных молекул (фотохимические реакции) могут идти иначе, чем термические. Вследствие этого и продукты реакции одних и тех же веществ могут существенно различаться, даже если термическая реакция проводится при температуре, эквивалентной энергии поглощаемого фотона. Получить данную конфигурацию электронно-возбужденной молекулы термическим путем нельзя, так как прежде чем это произойдет система использует один из многих возможных путей реакции, отвечающих меньшей энергии [34, 97]. 1Лоэтому с помощью термических реакций невозможно получить многие термодинамические неустойчивые и структурно напряженные соединения, являющиеся обычными продуктами фотохимических реакций. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология