Молекулы двухатомные типа волчка

Без учета спинов ядер атомов, образующих молекулу, статистический вес вращательных состояний несимметричных линейных молекул, так же как двухатомных молекул, равен 2/ + 1. У молекул типа асимметрического волчка, не имеющих осей симметрии, статистический вес уровня /т также равен 2/ + 1. Поскольку для данного 7 индекс т принимает 2/ + 1 значение, статистический вес всех состояний с данным значением квантового числа J равен 2J + 1) . Если молекула является случайным симметричным волчком, т. е. имеет два равных главных момента инерции, но не имеет осей симметрии, статистический вес вращательных состояний равен 2У 1 при /( = О и 2 (2/ + 1) при /С > 0. У случайных сферических волчков (три главных момента инерции равны, отсутствуют оси симметрии) статистический вес вращательных состояний равен (2/ 4- 1) - Из изложенного видно, что статистические веса многоатомных молекул различны и зависят от того, к какому типу волчков принадлежит молекула. [c.66]

Квантованные значения энергии будут такие же, как и у двухатомных молекул [см. уравнение (III.1)1. Однако многоатомные молекулы типа сферического волчка имеют три степени свободы, отсюда для полной характеристики движения кроме / и необходимо еще одно квантовое число к, определяющее значение проекции момента количества движения на одну из подвижных осей, вращающихся вместе с молекулой [c.28]

Таким образом, вращательные переходы для молекул типа симметричного волчка, как и для двухатомных молекул, определяются только вращательной постоянной В, моментом инерции 1в = 1у вращательным квантовым числом /. В спектре поглощения молекул типа симметричного волчка наблюдается ряд равноотстоящих линий, так же как и в спектре двухатомных молекул. [c.174]

В выражениях для компонент триплетных состояний молекул типа асимметричного волчка имеется дополнительный член, аналогичный члену в выражениях для состояний двухатомных молекул. Подробнее этот вопрос изложен в [ПП, стр. 91 и 118. [c.151]

Для линейных молекул и молекул типа сферического волчка, так же как для двухатомных молекул, [c.121]

Формулы, приведенные для двухатомной молекулы, применимы также и к многоатомным молекулам, которые так или иначе могут быть сведены к нескольким типам ротаторов. Это — линейные молекулы, сферические и симметричные и асимметричные волчки, плоские молекулы и т. д. Главное для них — рассчитать момент инерции, который, как правило, получают из рассмотрения геометрической модели. [c.84]

Выражения для волновых чисел линий в ветвях Р, Q, R полос как функций квантового числа / нижнего уровня аналогичны таковым для двухатомных молекул. Например, для полос линейных многоатомных молекул или параллельных полос молекул типа симметричного волчка эти выражения будут иметь вид [c.428]

Молекулы можно классифицировать согласно симметрии их вращения (т. е. по относительным значениям главных моментов инерции). Простейшими молекулами, имеющими вращательный спектр, являются двухатомные и линейные многоатомные, у которых два момента инерции одинаковы, а третий равен нулю. Следующим простейшим типом молекул с точки зрения симметрии вращения являются сферические волчки (с тремя равными моментами инерции), например метан. Сферические волчки не имеют вращательных ИК-спектров, поскольку в процессе вращения молекулы дипольный момент не изменяется. Более сложным типом волчков являются симметричные волчки (с двумя равными моментами инерции), к которым относятся молекулы КНз и СбНб. Самый сложный тип волчков - асимметричные волчки (с тремя неравными моментами инерции). Это, например, молекулы Н О, С2Н4 и большинство многоатомных молекул. [c.137]

Выражения для Е р различны для четырех осн. типов молекул 1) линейных, напр. 0=С=0, H= =N, Н—С=С—Н частный случай-двухатомные молекулы, напр. Nj, H l 2) молекул типа сферич. волчка, напр. ССЦ, 8Р 3) молекул типа симметричного волчка, напр. NHj, H3 I, gHg 4) молекул типа асимметричного волчка, напр. HjO, Hj lj. Рассмотрим соответствующие типы B. . [c.429]

Совместное применение инфракрасного и комбинационного спектра позволяет во многих случаях надежно установить тип симметрии молекул и расположения ядер в пространстве. Например, для молекулы СОз возможны конфигурации— линейная Ооон) или нелинейная (Сгг). Для второй все колебания активны как в инфракрасном, так и в комбинационном спектре. Опыт же показывает, что в инфракрасном спектре активны два колебания ( 2 и Хц), а в случае комбинационного рассеяния лишь одно ( 1). Это отвечает линейной молекуле, имеющей центр симметрии. Следовательно, СО — лтнтейна и симметрична. Напротив, обнаружение всех трех частот молекулы НгО в инфракрасном спектре неопровержимо. указывает, что молекула нелинейна. Межъядерные расстояния проще всего определяются из вращательных спектров. При их интерпретации принято различать линейные многоатомные молекулы, для которых имеется два одинаковых момента инерции, и нелинейные, с тремя моментами инерции /а, в, /с. Если /а=г=/в = /с, молекулу относят к типу симметричного волчка (например, СНзР), при 1аФ вФ /с — к типу ассиметричного (например, НПО), при /д = /в = /д—к типу сферического волчка (ЗРе). Соответственно, имеется три вращательных постоянных Л, В и С, связанных с моментом инерции соотношением, аналогичным (15) для двухатомной молекулы. Из вращательного спектра, аналогично тому, как это делают для двухатомных молекул (см. 1), находят значения моментов инерции. [c.30]

Вращательные спектры поглощения. Молекулы, для которых дипольный момент равен нулю, не дают вращательных спектров пог иощения. К таким молекулам, в частности, относятся все симметричные двухатомные молекулы Э2, многоатомны е молекулы, имеющие центр симметрии i (в том числе многоатомные молекулы с линейной равновесной конфигурацией ядер, имеющие центр симметрии i), и все молекулы типа сферического волчка. [c.421]

Из последних работ надо отметить классические расчеты для и Dj в Не методом Монте-Карло, который дает удовлетворительное согласие с экспериментальными данными, если известны потенциальные поверхности [311]. Полуклассическая теория для возбуждения вращений двухатомных молекул нри столкновении с атомами развита в работах [312]. Квантовомеханические расчеты возбулодения молекул Н2 и нри столкновении с атомами Н проведены в [313, 314], а для полярных газов — в [315], однако корректность расчетов не доказана. Для многоатомных молекул типа сферического волчка теоретически получено простое выражение для числа столкновений, необходимых для установления равновесия по вращательным степеням свободы (z p) для одинаковых молекул z p= = 3/8 i-] 2b)lb] , а для столкновения молекул с атомами инертных газов Zep—3/8 [(1+й) /Ь], где b=IIMrl I — момент инерции М — приведенная масса частиц — сумма молекулярных радиусов сталкивающихся частиц. Результат расчета для СН4 по этой формуле удовлетворительно согласуется с экспериментом [1]. [c.79]

Наряду с двухатомными молекулами существенный интерес представляет кинетика вращательных процессов в многоатомных молекулах. В этом случае для симметричного и слабоасимметричного волчков имеется определенное число типов вращения, различающихся проекцией К (рис. 6.1). Вероятности элементарных процессов таковы, что происходит более быстрая релаксация внутри каждого типа вращения и более медленная между различными типами /3,4/, т.е. имеется определенная аналогия с релаксацией колебательной энергии в многоатомных молекулах. Поэтому в принципе возможно создание инверсной заселенности между уровнями с различными К. Для практического получения генерации необходима неравномерная накачка в верхние типы вращения с определенными К. Поскольку К связано с формой молекул, то такая накачка может быть, в частности, осуществлена сортировкой молекул квадрупольным электрическим полем. С помощью такой сортировки были созданы пучковые лазеры на формальдегиде Н2СО (А.=4,12 мм) и сероводороде H2S (Х= 1,78 мм). [c.238]