Вращательные уровни

Рис. 2. Схема энергетических уровней молекулы. Вертикальными стрелками показаны переходы с электрон-но-колебательяо-вращательного уровня основного состояния на электронно-колебательно-вращательный уровень возбужденного состояния

При возбуждении молекулы в ней происходят сложные энергетические изменения (рис. 89) электроны переходят с одного уровня на другой, одновременно изменяется и система возможных колебательных и вращательных уровней. Это усложняет спектр и образует ту характерную структуру полосатых спектров, которая резко отличает молекулярные спектры от линейчатых спектров атомов. [c.144]

Выведите уравнение, описывающее вращательный спектр двухатомной молекулы (в шкале волновых чисел), если / — вращательное квантовое число нижнего вращательного уровня, а В — вращательная постоянная. [c.7]

Молекулы имеют электронные энергетические уровни, колебательные энергетические уровни и вращательные энергетические уровни. Переходы между вращательными уровнями попадают в микроволновую область спектра переходы между колебательными уровнями-в инфракрасную область, а переходы между электронными уровнями-в видимую и ультрафиолетовую области спектра. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния используются для наблюдения внутримолекулярных колебательных переходов. Поглощение света молекулами в видимой и ультрафиолетовой частях спектра обусловлено электронными переходами. График зависимости интенсивности этого поглощения от длины волны света называется спектром поглощения. [c.596]

На рис. 13-32 показана обобщенная диаграмма энергетических уровней произвольной молекулы. На ней изображены два электронных уровня, Еу и 2, а также относящиеся к ним колебательные и вращательные уровни. Обычно расстояния между электронными энергетическими уровнями намного превышают расстояние между колебательными уровнями, которые в свою очередь намного больше расстояний между вращательными уровнями. Электронные переходы молекулы (т. е. переходы с одного электронного уровня на другой) соответствуют поглощению или испусканию электромагнитного излучения в видимой и ультрафиолетовой частях спектра колебательные переходы соответствуют поглощению или испусканию излучения в ближней инфракрасной и инфракрасной областях спектра, вращательные переходы отвечают поглощению или испусканию излучения в дальней инфракрасной и более длинноволновых, вплоть до микроволновой, областях электромагнитного спектра. [c.585]

Долю молекул на -и вращательном уровне рассчитываем по уравнению [c.440]

Энергия электронного возбуждения значительно больше энергии колебательного и вращательного движения, поэтому прн электронном возбуждении происходит возбуждение и колебательного, и вращательного движения. В спектре наблюдается сложная полоса, которую можно объяснить переходами между колебательно-вращательными уровнями нормального и возбужденного электронного состояний (рис. 8). [c.13]

Частоты колебания атомов в молекуле и коэффициенты ангармоничности на более высоком и на более низком колебательно-электронном уровнях численно отличаются. На рис. 9 показаны возможные переходы и линии в спектре излучения двухатомной молекулы. Вращательные уровни на рис. 9 не показаны. [c.14]

ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ УРОВНИ ЭНЕРГИИ [c.306]

Квантовое число верхнего уровня может принимать значения / = 1, 2, 3,. .. При поглощении энергии волновое число пропорционально квантовому числу того вращательного уровня, на который переходит молекула. В далекой инфракрасной и микроволновой областях спектра появляются группы линий, расположенные на равных расстояниях друг от друга. Разрешены переходы А/ = 1. Чисто вращательным спектром поглощения обладают только полярные молекулы, гомоядерные двухатомные молекулы такого спектра не дают. [c.344]

Вращательные уровни энергии жестких линейных молекул (ротатор) описываются выражением [c.103]

Поглощаемое излучение регистрируется по его длине волны, частоте или волновому числу. Поглощение излучения детектируется электронными приборами и записывается в виде графика. Сильное поглощение в узкой области частот проявляется в записанном спектре в виде острого пика или спектральной линии . Пики поглощения не всегда оказываются узкими и острыми, потому что на каждый колебательный энергетический уровень накладывается целый ряд вращательных энергетических уровней (см. рис. 13-32) вследствие этого каждый колебательный переход в действительности представляет собой наложение друг на друга переходов между многими колебательно-вращательными уровнями. [c.588]

Конструкция лазеров на органических красителях отличается от конструкции газовых и твердотельных лазеров. Активное вещество представляет собой органический растворитель (метиловый спирт), в котором растворено небольшое количество красителя, например родамина. Из основного энергетического состояния молекулы вещества после облучения попадают в возбужденное, имеющее вид широкой полосы, содержащей множество колебательных и вращательных уровней. После этого перехода молекулы красителя за очень короткое время совершают безызлучательный переход с выделением тепла на самые нижние уровни этого возбужденного состояния. Таким образом достигается инверсная заселенность между нижними уровнями возбужденного и верхними невозбужденного состояний. [c.100]

Момент инерции молекулы NH3 вокруг главной оси симметрии / = 1,085 10" кг м . Определите отношение числа молекул NHj, находящихся на вращательном уровне / = 5, к числу молекул, находящихся иа нулевом вращательном квантовом уровне, при 1000 К. [c.34]

I = 1,085-10- кг-м . Определите отношение числа молекул NH3, находящихся на вращательном уровне / — 5, к числу молекул, находящихся на нулевом вращательном квантовом уровне, при 1000 К. [c.32]

Нами учитывается только наличие у молекул колебательных уровней, хотя, конечно, для точного рассмотрения необходимо принимать во внимание и вращательные уровни. [c.14]

Спектры поглощения в ИК-области связаны с колебательными (колебательно-вращательными) уровнями атомов в молекуле. ИК-Область в общем электромагнитном спектре занимает диапазон 10000—400 см . ИК-Излучение при взаимодействии с молекулой вызывает изменение вращательных и колебательных состояний. По положению в спектре максимумов поглощения (минимумов пропускания) можно установить, какие химические связи имеются в веществе (табл. 171). [c.275]

Тем не менее существуют процессы, в которых наблюдается изменение ядерных спиновых квантовых чисел. В качестве такого примера можно привести реакцию конверсии ортоводорода в параводород, в ходе которой суммарное триплетное состояние ядерных спинов ( яд gf, = 3) меняется на суммарное синглетное состояние ( д = 1). Существенно, что расщепление соответствующих уровней достаточно велико, так как оно определяется разностью вращательных уровней энергии с У = О и У = 1. При температурах жидкого водорода около 20 К оно сравнимо с теплотой испарения жидкого водорода. [c.111]

Напишите формулу для расчета доли молекул на вращательном уровне с квантовым числом / (2пр — вращательная составляющая суммы состояний, В — вращательная постоянная). [c.25]

Пользуясь справочными данными, найдите изме нение энергни (в джоулях на молекулу) вращательного движения при переходе молекулы НР с вращательного уровня/= 1 на/ = 2. [c.6]

Определите долю молекул HI (%), находящихся на нулевом вращательном уровне при 300 К, пользуясь справочными данными. [c.24]

Определите долю двухатомных гомоядерных молекул, находящихся при 1000 К на десятом вращательном уровне (/=10), если вращательная составляющая суммы состояний равна 55, энергия вращения молекулы на этом уровне равна 1,38-10-2° [c.25]

Почему доля молекул, расположенных на колебательных уровнях, падает с ростом колебательного квантового числа от О до и, а доля молекул, находящихся на вращательных уровнях, проходит через максимум с ростом вращательного квантового числа от О до / [c.26]

Для молекулы окиси углерода при 278 К вращательная составляющая суммы состояний равна 4-10 , а наибольшее число молекул (8,57%) находится на вращательном уровне с квантовым числом 7. Как изменятся сумма состояний и число молекул на этом уровне при повышении температуры [c.26]

Молекула HI, находящаяся на вращательном уровне с = 7, и молекула СО, находящаяся на вращательном уровне с /=13, имеют одинаковую энергию вращения. В каком количественном соотношении находятся степени вырождения g для этих молекул на указанных уровнях [c.28]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так, излучение уквантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ- и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (сфера оптических методов анализа), поглощение ИК- и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в ра-диоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. Для решения разнообразных задач наибольшее значение имеют спектральные методы анализа, оперирующие с излучением рентгеновского, оптического, ИК- и радиоволнового диапазонов. В данном практическом руководстве по физико-химическим методам анализа рассматриваются оптические методы, которые традиционно делятся па оптическую атомную и оптическую молекулярную спектроскопию. В первом случае аналитические сигналы в области спектра от 100 до 800 нм являются следствием электронных переходов в атомах, во втором — в молекулах. [c.7]

Молекула может поглощать дискретные количества эноргпи в форме тепла иди света вследствие изменений се электронной, колебательной и вращательной энергии. Инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния возникают благодаря изменениям колебательКых и вращательных уровней энергин н поэтому должны быть связаны с колебаниями и вращениями основных ядер молекулы. Спектры, наблюдаемые ц ультрафиолетовой п видимой областях, обусловлены изменениями электронной конфигурации молекулы. [c.278]

Разности энергий, соответствующих электронным уровням, относительно велики, и поэтому излучение, поглощаемое при переходах с одного такого уровня на другой, лежлт в далекой ультрафиолетовой области спектра. Разности энергий колебательных уровней меньше, и излучение, поглощаемое при колебательных переходах, лежит в инфракрасной области (примерно от 3 до 50 / ). Разности энергий вращательных уровней малы, и поэтому чисто вращательный спектр лежит в далекой инфракрасной и микроволновох областях. Схематическая диаграмма уровней дава на рис. 1. [c.293]

Если измерить среднее значение разности волновулх чисел линий излучения, соответствующих переходам между вращательными уровнями (эти линии отчетливо видны между линиями, соответствуюни1мн колебательным переходам), то возможно но уравнению (1,13) определить момент инерции и по уравнению (1,4) — межатомное расстояние. [c.15]

Формула (46.6а) дает систему дозволенных энергетических уровней, приведенную на рис. 70. Как видно, с ростом J расстояния между уровнями быстро возрастают. Переход с одного вращательного уровня на другой означает изменение энергии вращения молекулы и ее момента количества движения р (момента импульеа) [c.153]

Нетрудно показать, что в этом случае для большинства молекул несколько вращательных уровней имеют энергию меньпле, чем кТ при комнатной температуре ( пр.— энергия вращения в целом, т. е. энергия, приходящаяся на две степени свободы). [c.414]

Данному колебательному переходу обычно соответствует не строго определенная энергия, а некоторый интервал энергий. Происходит это потому, что одновременно с колебательным состоянием может изменяться и вращательное. Вращательные уровни также квантуются, но расстояния между ними значительно Меньше, чем 1Уежду колебательными уровнями соответственно в колебательном спектре наблюдается не узкая линия, а более широкая полоса с тонкой вращательной структурой, которая наиболее отчетливо проявляется в спектре газообразного вещества. [c.201]

Двухатомная молекула в основном состоянии v — 0 может находиться на каком-нибудь вращательном уровне, например, / = 3-(рис. XXIX. 4). После перехода к колебательному состоянию и" = = 1 она не может остаться на том же вращательном уровне, а по правилу отбора А/= 1. Поэтому в состоянии V" = 1 молекула займет вращательный уровень либо — 2 (А/= —1) в Я-ветви спектра, либо / = 4 (А/ = +1) в -ветви. [c.345]

Спектры и строение простых свободных радикалов (1974) -- [ c.24 , c.45 , c.49 , c.89 , c.141 , c.151 ]

Физическая химия (1978) -- [ c.460 ]

Спектры и строение простых свободных радикалов (1974) -- [ c.24 , c.45 , c.49 , c.89 , c.141 , c.151 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология