Спектры поглощения резонансных молекул

Кривая зависимости интенсивности поглощения от длины волны (или частоты) называется спектральной кривой поглощения, или, что менее точно, спектром поглощения. Спектр химически чистого вещества показывает высокую избирательность относительно поглощения излучения. Ни одна молекула не поглощает в интервале всего спектра электромагнитного излучения поглощение обычно сосредоточивается в сравнительно узких областях спектра, так что для быстрой характеристики вещества спектр полезно подразделять на ультрафиолетовую, видимую, инфракрасную и т. д. области (рис. 1.2). Даже в пределах этих областей поглощение весьма избирательно, как видно из ультрафиолетового, инфракрасного и протонного резонансного спектров бензола на рис. 1.4, а. Отдельные области поглощения, которые можно видеть на рисунке, называются полосами, хотя в протонной спектроскопии применяются термины сигнал или резонансный пик. Установлено, что бензол не обладает заметным поглощением между 300 ммк в ультрафиолетовой мкъ инфракрасной областях, т. е. диапазоне, который включает видимую область спектра. В самом деле, отсутствие видимого поглощения вполне очевидно, так как у бензола нет и следов видимой окраски. [c.14]

Атомно-абсорбционный анализ. В течение последних десяти лет получил большое распространение новый вид атомного анализа по спектрам поглощения. Получить резонансное поглощение отдельных атомов можно только в парах. Поэтому анализируемую пробу вводят в высокотемпературное пламя, где она испаряется и диссоциирует на отдельные атомы, так же как и в методе пламенной фотометрии. Для более полной диссоциации молекул обычно используют восстановительное пламя, в котором образование устойчивых двухатомных молекул происходит реже. Концентрацию анализируемых элементов в пламени определяют не по излучению возбужденных атомов, а по поглощению света от дополнительного источника невозбужденными атомами. В качестве источника света используют отпаянные трубки с полым катодом (или высокочастотным разрядом), в которые тем или иным способом вводится один или несколько определяемых элементов. Такие трубки в течение длительного времени стабильно излучают узкие резонансные линии введенных элементов. Проходя через пламя, это излучение частично поглощается невозбужденными атомами анализируемой пробы, введенной в пламя. С ростом концентрации анализируемого элемента увеличивается упругость его паров [c.274]

Пассивные методы включают абсорбционный и эмиссионный варианты. Первый основан на измерении поглощения детектируемыми компонентами прямого излучения Солнца, Луны, звезд, а также рассеянного дневным небом излучения Солнца. Аппаратура с достаточно высоким спектральным разрещением (< 0,01 см ) дает возможность проводить измерения спектрального пропускания Г(ш) или спектрального поглощения А(а>) атмосферного воздуха при оценке фоновых содержаний СО, СО2, NO2, N2O. В основе эмиссионного метода лежит перенос теплового излучения в атмосфере от детектируемых молекул. Поскольку максимум интенсивности их излучения (температура газа обычно лежит в пределах 220-500 К) приходится на спектральный диапазон от 6 до 13 мкм, то измерения эмиссионным методом проводятся в ИК-, а также в микроволновых диапазонах, где интенсивность собственного излучения газов еще достаточно велика (оценка содержаний Н2О, О3, СО2). К эмиссионным пассивным методам обычно относят и измерения резонансного комбинационного рассеяния на детектируемых молекулах. Это предельный случай КР, когда частота возбуждающего излучения приближается к собственным частотам энергетических переходов молекул детектируемого газа, что приводит к резкому увеличению интенсивности рассеяния. Резонансное рассеяние обычно наблюдается в УФ-диапазоне спектра (например, для молекулы N0 — это 200-220 нм), т.е. в области электронных переходов. [c.936]

Ни одно физическое свойство не дает более точной информации о химическом строении углеводородов, чем спектр поглощения в инфракрасной области, особенно для простых алифатических соединений. Большинство полос поглощения возникает при резонансных вибрациях валентных связей и поэтому зависит от действительной инерции атомов и атомных групп в молекуле и сил между ними. В этой же области наблюдаются вращательные и вращательно-колебательные спектры, но они имеют меньшее значение [185]. Полосы, появляющиеся вследствие алифатических С—Н связей, особенно интересны, так как их частоты зависят от атомных весов атомов, с которыми связаны три другие валентности углерода [186—190]. [c.189]

На рис. 88 приведен спектр ЯМР атомов водорода в этиловом спирте. В спектре низкого разрешения (пунктирная линия) имеются три пика поглощения. Атомы водорода метильного радикала СН образуют одну группу и поглощают резонансную частоту в соответствии с их химическим сдвигом. Два атома водорода метиленовой группы СНг, находящиеся в другой части молекулы, имеют другой химический сдвиг и входят в резонанс при ином значении внешнего магнитного поля. Химический сдвиг протонов группы СНг относИ" тельно СНз, измеряемый расстоянием между центрами полос поглощения, на рис. 88 обозначен Д. Последний атом водорода гидро ксильной группы ОН характеризуется другим окружением атомов и, следовательно, другим химическим сдвигом. А потому для него отмечается третье значение магнитного поля, при котором происходит поглощение резонансной частоты. Площади этих пиков находятся в [c.188]

Безызлучательные переходы могут привести к быстрому опустошению уровней и вблизи области пересечения потенциальных кривых такое опустошение уровней — одна из причин того, что резонансная флуоресценция сложных молекул достаточно редка, даже при низких давлениях. Как было отмечено в разд. 3.3, если скорость процессов, связанных с пересечением потенциальных кривых, всего лишь в 10 раз больше скорости радиационных (например, в случае обычной разрешенной флуоресценции скорость процессов, связанных с пересечением, порядка 10 с ), то интенсивность излучения уменьшится приблизительно в 10 раз. Поэтому уменьшение интенсивности излучения является чувствительным тестом процесса предиссоциации. Этот эффект хорошо иллюстрируется на примере флуоресценции N02. Первичный квантовый выход распада N02 резко возрастает, когда длина волны короче той, при которой спектр поглощения становится размытым (Х< 400 нм). Квантовый вы.ход флуоресценции N02 имеет противоположную тенденцию он весьма существен для длин волн больше приблизительно 410 нм и незначителен при Х<390 нм. Сумма квантовых выходов флуоресценции и диссоциации равна единице во всем диапазоне от 360 до 450 нм. Электронно-возбужденные молекулы N02 могут также образовываться химически по реакции [c.92]

Молекулярный механизм. Молекулярная теория резонансного поглощения аналогична молекулярной теории формы и ширины линии в спектре поглощения (см. рис. 153) и тесно связана с теорией формы и ширины линии в эмиссионном спектре. При смещениях электронов три процесса, приводящие к рассеянию энергии, имеют важное значение затухание вследствие излучения, соударения и эффект Допплера. При относительных смещениях атомов или ионов в молекуле второй из этих процессов имеет наибольшее значение. Поэтому мы будем рассматривать только его. [c.362]

Нередко электронное возбуждение одного хромофора вызывает флуоресценцию другого хромофора, расположенного поблизости. Так, например, возбуждение молекул красителя, образующих монослой, приводит к флуоресценции слоя другого красителя, находящегося от первого на расстоянии 5 нм. Возбуждение остатков тирозина в белках может вызвать флуоресценцию триптофана, а возбуждение триптофана— флуоресценцию красителя, связанного с поверхностью молекулы белка, или флуоресценцию связанного кофермента [57]. Такого рода резонансный перенос энергии характерен для тех случаев, когда спектр флуоресценции одной молекулы перекрывается со спектром поглощения другой. При этом реального испускания и поглощения света не происходит, а имеет место безызлучательный перенос энергии. Резонансный перенос энергии имеет большое биологическое значение для фотосинтеза. Поскольку молекула с е = 3-10 при воздействии прямого солнечного света поглощает около 12 квантов света в секунду, моно-молекулярный слой хлорофилла будет поглощать всего 1 % общего числа квантов, падающих на поверхность листа [63]. По этой причине молекулы хлорофилла располагаются в виде многочисленных тонких слоев внутри хлоропластов. Однако непосредственно в реакционных центрах, где идут фотохимические процессы, находится лишь небольшое число специализированных молекул хлорофилла. Остальные молекулы поглощают свет и передают энергию в реакционный центр небольшими порциями. [c.31]

Во многих работах значения потенциалов полуволн сравниваются с другими характеристиками органических и неорганических соединений, причем сравнение основано, в первую очередь, на идентичности первичных процессов, играющих главную роль в изменении состояния молекул, которое проявляется в различных характеристиках сопоставляемых методов. Так, введенные в органическую молекулу заместители, изменяя характер распределения электронной плотности в ней, вызывают химические сдвиги резонансных частот в спектрах ЯМР, изменения в величинах энергетических переходов в спектрах поглощения и лю- [c.48]

X. п. я. характеризуется знаком Г и коэф. усиления Е. Считается, что Г > О, если в спектрах ЯМР наблюдается усиленное поглощение резонансного поля, а вектор ядерной намагниченности продуктов р-ции направлен вдоль внеш. магн. поля. Если наблюдается усиленное испускание, а вектор ядерной намагниченности направлен против поля, тоГ < 0. Знак Г зависит от того, является ли молекула продуктом рекомбинации радикалов в клетке или внеклеточных р-ций (см. Клетки эффект). Величина Е определяется электрич. и магн. взаимодействием в радикальных парах, а также подвижностью и временем жизни свободных радикалов. [c.644]

Для осуществления реакций, в которых участвуют многоатомные молекулы, выбор источника излучения определяется спектром поглощения вещества и энергетическими соображениями. Наиример, для алифатических кетонов, которые поглощают в области 2300—3200 А, очень подходящим источником является ртутная дуга, так как можно использовать линии или группы линий с длинами волн близкими к 2537, 2653, 2804, 3021 и 3130 А, причем их энергии достаточно, чтобы вызвать диссоциацию. Азосоединения обычно имеют максимум поглощения в области 3400—3500 Л. В этом случае также пригодна ртутная дуга, позволяющая использовать сильную группу линий с длинами волн около 3650—3663 А. С другой стороны, простые алифатические углеводороды прозрачны вплоть до далекой ультрафиолетовой области, вследствие чего наиболее обычная методика изучения их фоторазложения основана на осуществлении реакций, сенсибилизированных парами ртути с использованием резонансной лампы низкого давления. [c.227]

Любое соединение, молекула которого имеет ядро, обладающее спином, может давать ядерный магнитный резонанс. К таким ядрам относятся протон, ядра обычных изотопов азота и фтора и менее распространенных изотопов углерода и кислорода, но не или Ядро со спином, как и электрон, имеет магнитный момент, связанный с осью спина, и в магнитном поле он будет располагаться в какой-то степени подобно магнитной стрелке, причем его момент займет одну из некоторых определенных ориентаций по отношению к полю. Эти ориентации различаются энергиями. Можно перевести ядро из одной ориентации в другую, прикладывая второе магнитное ноле, обычно перпендикулярное первому, меняющееся с определенной резонансной частотой. Если основное поле имеет напряженность порядка 10 гаусс, резонансная частота находится в радиодиапазоне. Такой ядерный магнитный резонанс аналогичен электронному парамагнитному резонансу (гл. 10). Как и в случае ЭПР, по данным ЯМР можно определить структуру спектра поглощения и ширину линий. Они зависят от времени жизни протона (или другого ядра) в данном окружении и меняются, если соединение участвует в реакции, которая меняет это время жизни. Типичное время реакции, определенное этим методом, равно примерно 1—10 сек . Следовательно, можно вычислить константы скорости были определены константы вплоть до 10 л- моль -сек . [c.219]

Поскольку колеблющиеся молекулы способны поглощать ИК-излучение при определенных резонансных частотах, ИК-спектр поглощения молекул отражает картину нормальных колебаний, активных в ИК-спектре. Эти нормальные колебания обычно не подвержены влиянию со стороны соседних частиц, так что ИК-спектр является в высшей степени характеристичным для данной молекулы. Таким образом, ИК-снектры отличаются от молекулярных спектров в УФ- и видимой областях. Наблюдаемые в молекулярных спектрах электронные переходы в значительной мере зависят от межмолекулярного комплексообразования, сольватации и других факторов. Поэтому инфракрасная абсорбционная спектрометрия является мощным инструментом качественной идентификации молекул. [c.725]

Резонансные спектры и спектры поглощения позволяют получить данные о времени жизни и природе связи адсорбированной молекулы, тогда как калориметрия позволяет определить суммарные тепловые эффекты. Калориметрические измерения ясно показывают, что первые адсорбированные молекулы взаимодействуют с наиболее энергетически выгодными центрами, а последние молекулы в широкопористых цеолитах удерживаются только силами межмолекулярного взаимодействия. Баррер и Василевский [211] пришли к выводу, что энергетическая неоднородность растет с увеличением дипольного и квадру-польного моментов или поляризуемости молекул и с ростом поляризующей силы катионов. Влияние всех этих факторов указывает, что катионы смещаются из недоступных положений в дегидратированных цеолитах и соединяются с полярными сорбированными молекулами. О взаимодействии молекул с катионами говорят также многочисленные данные ИК-спектров (см. следующие главы). Например, Рабо и др. [181] наблюдали влияние двузарядных катионов на полосы поглощения молекул СО, сорбированных цеолитами X и Y, [c.95]

С. И. Вавиловым и М. Д. Галаниным [13]. Теория этого типа тушения основана на представлении о резонансном индуктивном взаимодействии молекул [14]. Особенностью резонансного тушения является то, что в этом случае передача энергии возбужденной молекулы к молекуле тушителя может происходить без соударения, т. е. на довольно значительном расстоянии (порядка 30—50 А). Поэтому резонансное тушение сравнительно слабо зависит от вязкости растворителя [13, 15] и зависит главным образом от степени перекрытия спектра люминесценции со спектром поглощения тушителя. [c.34]

Физические методы сыграли важную роль при изучении замещенных ферроценов. Вследствие большого числа разрешенных переходов между колебательными уровнями полный анализ ИК-спектра [29 ] может оказаться очень сложным, однако ИК-спектроскопия в данном случае представляет собой наилучший метод характеристики соединения или определения его отпечатков пальцев . С целью установления связи между ИК-спектрами поглощения и характером заместителей в молекуле ферроцена были сформулированы эмпирические правила. Например, так называемое правило 9—10 гласит [30], что производные ферроцена, в которых одно кольцо является незамещенным, поглощают в области 9—10 мк, тогда как в спектре молекул, замещенных в обоих кольцах, поглощение в этой области не наблюдается. Изменение числа заместителей в молекуле ферроцена изменяет [31 ] как энергию, так и число переходов в ИК-спектре поглощения. Это справедливо и в отношении спектров ЯМР [32], где введение электроноотталкивающих заместителей приводит к появлению отличия в химических сдвигах протонов в положениях 2 и 3 приблизительно на 0,3 м. д. В случае алкил- и ацетилферроценов таким образом можно различить 1,2- и 1,3-производные. Однако не все физические методы исследования достаточно чувствительны к введению заместителей. В спектрах ЯМР и ИК отражаются даже небольшие изменения в цикло-пентадиенильных кольцах, тогда как характер УФ-спектра и спектра Мессбауэра в основном определяется свойствами атома железа. Поэтому несмотря на то, что появление электроноакцепторных заместителей в кольце сопровождается небольшим батохромным сдвигом [33 ] полос поглощения при 440 и 325 нм, этот факт нельзя использовать для идентификации различных производных ферроцена, поскольку в спектре наблюдается лишь небольшое число полос, малочувствительных к отличиям в небольших возмущениях молекулы. Аналогично, величины изомерного сдвига и квадрупольного расщепления в -[-резонансном спектре мало зависят от характера заместителей [341. [c.410]

Этиловый спирт (этанол) был одним из первых веществ, и.ме-ющих небольщие молекулы, которые подвергли исследованию в спектрометре ядерного магнитного резонанса (ЯМР), схематически изображенном на рис. 12.5. Для получения спектра поглощения, подобного представленному на рис. 12.6, вначале пришлось затратить много усилий. Как и предполагалось, положения пиков оказались чувствительны к напряженности магнитного поля, но при постоянной напряженности поля энергии резонансного поглощения строго воспроизводились, а отнощение [c.360]

Для объяснения миграции энергии от пигментов к реакционному центру было предложено несколько физических механизмов. Можно считать, что наиболее вероятным механизмом миграции энергии между различными формами пигментов (каротиноиды-зеленые коротковолновые пигменты длинноволновые формы хлорофилла а) является так называемая резонансная миграция при слабых диполь-дипольных взаимодействиях молекул или, иначе говоря, медленный индуктивный резонанс. Очень важно, что этот вид миграции энергии может осуществляться не только в кристаллических системах. Для реализации миграции энергии с помощью медленного индуктивного резонанса необходимо выполнение следующих требований 1) обменивающиеся энергией молекулы должны обладать способностью к люминесценции (но обмен осуществляется не за счет флуоресценции, так как происходит за время, по крайней мере на один порядок величин меньшее), 2) максимум в спектре люминесценции донора должен располагаться в более коротковолновой области спектра, чем максимум в спектре поглощения акцептора, или они должны перекрываться (иначе процесс не сможет осуществляться самопроизвольно), 3) расстояние между донором [c.146]

Резонансная миграция энергии между молекулами разных видов пигментов получила название гетерогенной, в отличие от гомогенной, осуществляющейся между тождественными молекулами хлорофилла а. Гомогенная резонансная миграция энергии может осуществляться лишь между такими молекулами, которые имеют перекрывающийся спектр поглощения и люминесценции. Хлорофилл а, так же как и бактериохлорофилл а, удовлетворяет этому условию. О большой эффективности гомогенной миграции энергии можно судить по деполяризации света люминесценции хлорофилла а, возбуждаемой монохроматическим поляризованным светом, поглощающимся молекулами хлорофилла а. Это свидетельствует о том, что квант света излучается не той молекулой хлорофилла а, которая его поглотила, а другой. [c.147]

Теория миграции энергии удовлетворительно описывает эффект концентрационного тушения в относительно разбавленных растворах люминофоров. Согласно этой теории, между любыми соседними молекулами люминофора, при наличии перекрывания их спектров поглощения и люминесценции, возникает резонансное взаимодействие, приводящее к безызлучательному переносу энергии от возбужденной молекулы к невозбужденной. Чем сильнее налагаются друг на друга спектры поглощения и люминесценции, тем меньше величина пороговой концентрации Со. Если спектры поглощения и люминесценции не накладываются друг на друга, то концен фационное тушение не наблююдается в широком диапазоне концентраций люминофора. Концентрационное тушение может развиваться вследствие передачи энергии от возбужденных молекул на нелю-минесцирующие ассоциаты молекул люминофора. [c.505]

Так как передача энергии наблюдается при сравнительно малых концентрациях примеси [ 10 % (масс.)], когда молекулы примеси разделены десятками молекул матрицы, можно предположить, что механизм передачи энергии носит индуктивно-резонансный характер. Такой механизм передачи энергии характерен для синглет-синглетного перехода. Это подтверждается на примере смеси фенол — анилин в водном растворе НС1. Спектр фосфоресценции анилина находится в более коротковолновой области, в то время как спектр поглощения анилина — в более длинноволновой области относительно соответствующих спектров фенола. Таким образом, передача энергии от фенола к анилину, согласно схеме энергетических уровней молекул, может происходить лишь между синглетными уровнями. [c.254]

В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

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]

Осталось определить резонансный интеграл р. Как и в методе МОХ, величину р не удается параметризовать так, чтобы одновременно удовлетворительно рассчитывать свойства основного и возбужденных состояний, например теплоты образования и электронные спектры поглощения. Проиллюстрируем этот факт на примере молекулы бензола. Вследствие высокой симметрии этой молекулы ( )б/ ) коэффициенты в разложении МО по АО можно получить без процедуры самосогласования. Кроме того, все диагональные элементы матрицы плотности Рцц=1, так как бензол является альтернантым углеводородом. Энергии перехода в возбужденные состояния для бензола имеют вид [c.271]

Экспериментальное значение АЯ = —57,16 эВ. Тогда опытное значение ль = —8,505 эВ. Эта величина плохо согласуется с теоретическим значением (—12,74 эВ), ошибка составляет около 507о-Аналогичная ситуация наблюдается для всех углеводородов, не говоря уже о гетероатомных молекулах. Причина такого несовпадения кроется, в том, что для описания энергий образования не подходит значение резонансного интеграла, полученное из соответствия со спектральными данными. При помощи одного значения резонансного интеграла р нельзя удовлетворительно описать свойства основного и возбужденных состояний. Величины р для получения правильных значений энергий атомизации обычно в 1,3—1,4 раза меньше используемых при расчете спектров поглощения (Р "). В случае бензола для получения правильной величины Е ь надо взять р = —1,86 эВ. [c.273]

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]

В атомных napax и р-рах нек-рых в-в испускание фотонов происходит при переходе в осн. состояние Sg из того же возбужденного состояния, к-рое образовалось при поглощении фотона при этом энергии испускаемого и поглощенного фотонов одинаковы (резонансная Л.) в спектрах испускания и поглощения (возбуждения) наблюдаются совпадающие узкие линии. Чаще, однако, в молекулах, особенно многоатомных, часть поглощенной энергии превращ. в тепловую (происходит диссипация энергии), что приводит к сдвигу спектра испускания относительно спектра возбуждения в низкочастотную (длинноволновую) область (закон Стокса). Спектры высвечивания и возбуждения Л. (имеется в виду наиб, низкочастотная полоса в спектре поглощения) зеркально симметричны относительно прямой, проходящей через точку их пересечения перпендикулярно оси частот, если по оси ординат откладывать интенсивность Л. P(v), выраженную в числе фотонов на единичный интервал частот в единицу времени, или молярный коэф. поглощения e(v), [c.615]

Использование лазерных (в УФ/вид.-области) источников возбуждения приводит к усилению чувствительности почти на шесть порядков. Лазерное излучение можно настроить достаточно близко к длине волны максимального поглощения. Резонансные рамановские спектры можно получить при концентрации определяемого вещества до 10 М Следует учитывать, однако, возможность деструкции органических соединений под действием коротковолнового лазерного излучения. Кроме того, этим методом можно успешно определять только нефлуоресцирующие вещества (почему ). Наиболее важная область применения КР-спектроскопии на сегодняшний день— анализ биологических образцов, например определение степени окисления железа, связанного в комплекс с гемоглобином в разбавленных водных растворах. В этом случае можно зарегистрировать полосы тетрапиррольного хромофора с миниммь-ным влиянием других КР-сигналов молекулы, которые не усиливаются селективным возбуждением. [c.198]

СДВИГ, отличающийся от химического сдвига резонансных линий, даваемых гранс-протонами. При комнатной температуре спектр ядерных протонов содержит две слегка расщепленные триплетные системы полос, что характерно для неполностью разрешенного спектра поглощения системы А2В2. Триплеты находятся на расстоянии 27 гц при поле 40 Жгц это означает, что среднее время жизни данной молекулы имина до инверсии азота должно быть значительно больше 0,04 сек. При нагревании до 120—130° водородные атомы в кольце теряют определенное положение по отношению к этильной группе, и время жизни становится значительно меньше 0,04 се/с. При температуре около 110° происходит слияние триплетов в один пик около центра спектра. [c.310]

Динамическое тушение. Количественное описание. Когда взаимодействие люминофора и тушителя носит физический характер, тушение люминесценции осуществляется за счет передачи энергии от электронновозбужденных молекул люминофора к частвдам тушителя. Тушители этого рода делят на два типа— резонансные и нерезонансные. Для резонансных тушителей характерно перекрывание их спектров поглощения со спектрами люминесценции люминофоров. Как правило, даже малые концентрации резонансных тушителей вызьшают сильный тушащий эффект. Спектры поглощения нерезонансных тушителей не имеют зон перекрывания со спектрами излучения люминофоров. Ощутимый эффект тушения люминесценции нерезонансными тушителями достигается лишь при высоких концентрациях последних. [c.506]

Вращательные постоянные основного электронного сосо ояния молекулы Ja определяли Лумис [2645] (по спектру поглощения) и Ранк и Болдуин [3372] (по спектру резонансной флюоресценции). Полученные в работе [3372] значения постоянных Ве, и Z q приняты в настоящем Справочнике и приводятся в табл. 69. Совпадающие в пределах погрешности определения значения этих постоянных были получены Лумисом [2645] . [c.280]

Спектроскопические исследования не ограничиваются резонансными линиями металлов и электронным возбуждением. В настоящее время широко изучено излучение электронно-возбужденных многоатомных молекул, например СиОН [41], а также ИК-излучение таких частиц и вращательно-колебательная структура в области электронного перехода. Атомные спектры поглощения использовались в фотометрии пламени для определения заселенности основного состояния в линейной области зависимости Ван-дер-Хельда. Сагден и Джеймс [38] применили наиболее удобный метод атомно-абсорбционной спектроскопии— метод двух пламен —в нелинейной области этой зависимости. В этой области интенсивность пропорциональна корню квадратному из N 1. Если измерить интенсивность двух пламен [c.227]

Экспериментальные и теоретические исследования, посвященные образованию в спектре поглощения континуумов при резонансной линии ртути X = 2537 А под действием возмущающего газа, химически не реагирующего со ртутью, приводят к выводу, что появленпе континуума связано с взаимодействием атома с молекулой. Ряд авторов [1—3], исследуя взаимодействие атома ртути с молекулами посторонних газов, пришли к выводу, что наряду с парами частиц (Hg + М), существующими только в момент соударения, должны существовать и квазимолекулы (Hg + М), живущие более длите [ьное время. На это указывает форма континуумов при Hg Я, = 2537 А, полученных [2, 3] в спектре поглощения при концентрации атомов ртути 9,1-10 давлении посторонних газов 150— 2500 мм рт. ст., в интервале температур 180—350° С, в присутствии посторонних газов СбНи, ГШз, СНзОН, С2Н5ОН. [c.196]

Коффман и Мак-Клур [20] исследовали ряд соединений толуол, дибензил, дифенилметан и дифенил, уделив основное внимание экситонному резонансу между двумя кольцами. Спектры поглощения в поляризованном свете были измерены при 20° К в интервале от 3000 до 2500 А и, хотя эффекты поля кристалла были малы, для определенных полос, которые были отнесены к взаимодействию между двумя бензольными кольцами в одной молекуле, были обнаружены расщепления. Так, например, в случае днфенилметана наблюдались два электронных перехода с полосами О—О на расстоянии 150 см . Оба они являются резонансными компонентами перехода, аналогичного системе при 2600 А в чистом бензоле. [c.563]

При. возбуждении хелатов возбужденное состояние молекулы лиганда обычно образуется за счет перехода я -я, и спектр люминесценции при нормальной температуре характеризуется наличием ш.ирокой полосы это видно из рис. 2.36, где представлены спектры поглощения и флуоресценции комплекса 2-(о-о,ксифе-нил)бензоксазола с галлием (III). Хелаты редкоземельных металлов (Sm, Ей, Gd, ТЬ, Dy), а также комплексы хрома (III) и меди (II) при некоторых условиях могут проявлять люминесценцию перенос энергии на резонансный уровень иона металла вызывает люминесценцию, обусловленную переходом d—d или /—f. В этом случае в спектре люминесценции обнаруживаются очень узкие полосы или линии, характерные для данного иона металла. Иногда оказывается возможным даже возбуждение иона металла [например, Gd(III)] оно происходит при переносе энергии к Лиганду, который затем дает я — я-флуоресценцию. [c.102]

Фонер с сотрудниками работали с монокристаллами, поэтому они смощи изучить эффект ориентации кристалла относительно направления наложенного поля. Были проведены опыты при температурах около 1,5 и 4,2° К при облучении с Ji, равной 4 и 8 мм, и пульсирующих магнитных полях. Клатратное срединение с кислородом при 4,2° К дает резонансный спектр, который можно успешно интерпретировать с помощью модели, используемой для объяснения магнитной восприимчивости. Это подтверждает гипотезу о том, что потенциальная энергия молекулы кислорода минимальна, когда ось молекулы совпадает осью решетки. Резонансная линия для образцов с долей заполнения полостей около 40% необычно широка (— 2 кгц). Величина параметра D (см. раздел III, А), найденная из положения середины этой линии, составляет 4,43, что находится в хорошем соответствии с величиной 4,15, необходимой для совпадения с результатами опытов по магнитной восприимчивости. Лучшие результаты были получены при понижении температуры и уменьшении концентрации кислорода. Вследствие того что получить соответствующий монокристалл клатратного соединения с кислородом, который занимал бы лишь небольшую долю полостей, трудно, приходится синтезировать кристаллы, в которых более половины полостей заняты молекулами азота и мепее 5% — молекулами кислорода. Эти кристаллы изучали при температуре около 1,6° К. Они дают спектры поглощения, состоящие из трех хорошо разделенных линий, которые соответх твуют величинам D, равным 4,36 4,48 и 4,58. Наиболее характерным для этих спектров является то, что [c.581]

Выше уже рассматривалась вкратце связь, существующая между электронными спектрами и строением молекул. Например, в гл. 2 (1, разд. 2-5) различные спектральные полосы были соотнесены с конкретными типами электронных переходов п- п, л->я и т. д., а в гл. 9 было показано, каким образом изменения в длинах волн поглощения сопряженных систем могут быть объяснены с помощью представления о различной степени резонансной стабилизации в основном и возбужденном состояниях. Однако большинство рассмотренных выше соединений поглощает в ультрафиолетовой, а не в видимой области спектра, хотя и упоминалось о том, что при достаточно протяженной системе сопряжения кратных связей поглощение сдвигается в сторону больших длин волн настолько, что начинается поглощение видимого света. Так, 1,2-дифенилэтилен бесцветен 3190 А), тогда как 1,10-дифенилдекапентаен-1,3,5,7,9 [c.440]

Как уже отмечалось в данной главе, два наиболее распространенных механизма химического тушения представляют собой окислительновосстановительные процессы [см. уравнение (23.1)] и образование комплексов [ем. уравнение (23.2)]. Последнее особенно вероятно в тех случаях, когда тушителем является другой краситель с перекрывающейся полосой поглощения, так что условия близки к самотушению. При этом постоянная связь тушителя с флуоресцирующей молекулой также, повидимому, может иметь место (аналогично постоянной димеризации, рассмотренной на стр. 170). Изучение влияния тушителя на спектр поглощения флуоресцирующего вещества и зависимости тушения от концентрации тушителя может помочь отличить тушение вследствие комплексообразования от тушения, происходящего при кинетических встречах однако в настоящее время для растворов хлорофилла таких данных очень мало. Наконец, по аналогии с вышеописанным механизмом самотушения (стр. 168), должна существовать еще одна возможность тушения, когда тушитель находится в резонансе с флуоресцирующей молекулой — слзгчай тушения без образования комплекса и без кинетических соударений. Тушение будет происходить путем передачи энергии возбуждения на расстояния, значительно большие, чем диаметры соударения. Если молекулы тушителя не флуоресцируют, то они будут служить ловушками так же, как это было постулировано Фёрстером для димеров. Вавилов и его сотрудники [75, 87, 88] нашли соответствующие примеры этого типа тушения флуоресценции красителей другими нефлуоресцирующими веществами, способными к резонансу с ними. Однако сильные тушители, перечисленные в табл. 30, обязаны своей эффективностью, конечно, не резонансному механизму передачи. Все они являются окислителями, и это указывает скорее на химическое взаимодействие, нежели на физический перенос энергии. Кроме того, они не имеют полос поглощения в красной области спектра и поэтому не могут находиться в резонансе с возбужденными молекулами хлорофилла. Их самые низкие возбужденные уровни должны лежать значительно выше флуоресцентного уровня А хлорофилла. [c.188]

Теоретическое объяснение появления квазилинейчатых спектров поглощения и люминесценции дается современной теорией электронных переходов в примесных центрах кристаллов. В самом деле, возбуждение примесной молекулы, включенной в кристаллическую решетку растворителя, должно приводить к тому, что часть энергии электронного перехода превратится в энергию колебаний решетки. Так как число нормальных колебаний решетки огромно, то такое взаимодействие, сопровождающее электронный переход в молекуле примеси, должно приводить к размыванию структуры спектра. Между тем, с точки зрения современной теории существует определенная вероятность электронного перехода в примесном центре, при котором колебательное состояние кристалла не изменяется. Такие переходы должны приводить к появлению в спектре поглощения и люминесценции бесформенных линий, которые рассматриваются как оптические аналоги резонансных линий, наблюдаемых в эффекте Мёссбауэ- [c.235]

Перенос энергии возбуждения синглетов или триплетов, соответствующий уравнениям (5.14) и (5.47), осуществляется путем столкновения молекул при их диффузии. При этом молекулы должны при столкновении сближаться на расстолпие Гц, соответствующее сумме их эффективных радиусов. Наряду с этим обычным диффузионным механизмом переноса энергии возможен другой, называемый резонансным. При этом энергия возбуждения переносится на расстояния значительно большие (5—10 нм), чем при диффузионном механизме. Критическое расстояние Но, которое соответствует равным вероятностям излучения и переноса энергии, может быть приближенно вычислено из спектральных данных перекрывания спектра люминесценции донора и спектра поглощения акцептора. Величина Но может быть определена экспериментально и рассчитана с помощью концентрации тушителя [Р которая соответствует равным вероятностям переноса энер- [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология