Вращательное состояние

Набор целых чисел п , Пу, однозначно определяет поступательное движение частицы, набор колебательных квантовых чисел VI, VI,. .., Оз 5 определяет колебание атомов в частице, т. е. колебательное состояние частицы. Квантовое число / не определяет однозначно вращательное состояние частицы. Это ясно уже из того, что одно квантовое число не может описывать движение по ДЕ ум независимым степеням свободы. Частицы с одним и тем же квантовым числом / могут различаться ориентацией в пространстве вектора момента количества движения. [c.415]

При переходе молекулы с нулевого колебательного на первый колебательный квантовый уровень изменяется вращательное состояние молекулы. Тогда изменение энергии будет [c.37]

Для двухатомной молекулы данное вращательное состояние будет зависеть от того, являются ли два ядра данной молекулы одинаковыми или нет. Для таких температур, при которых разность энергий двух соседних вращательных состояний мала по сравнению с кТ, можно написать приближенную сумму по состояниям для N молекул [c.186]

Формально реакция 7 аналогична реакции 6 и является реакцией зарождения. Фактически, однако, она гораздо более эндотермична, и, так как скорость кТ крайне ничтожна ( Г <С Аб ), не является настоящей реакцией зарождения, а ее роль весьма незначительна при инициировании процесса во всем диапазоне исследованных параметров Т (800-2000) К, Р (10-2-20) ат, а (0,1-10,0). Теоретический расчет коэффициентов /с/ проводится так же, как и для реакции 6 [32, 142]. Однако в силу более сложного электронного строения исходных реагентов и активированного комплекса здесь необходимо учитывать вращательные состояния и электронное возбуждение, что особенно важно при высоких температурах. Эти обстоятельства обусловливают возможное увеличение [c.268]

Первоначально адиабатическое приближение было сформулировано для разделения движения электронов и ядер в устойчивых молекулах, что позволило ввести понятие потенциальной энергии ядер в молекуле [1981. В этом приближении оказалось возможным рассматривать электронные состояния молекул независимо от колебательно-вращательных состояний. Затем адиабатическое приближение было обобщено на задачи о молекулярных столкновениях, что позволило трактовать различные элементарные процессы в терминах движения изображающей точки по поверхности потенциальной энергии (см. 10). При дальнейшем развитии теории 01 азалось, что адиабатическое приближение может быть успешно применено не только для разделения состояний электронов и ядер, но и для разделения различных [c.52]

Кванты более низкой энергии в области 0,5—40 кДж/моль отвечают переходам между колебательными уровнями. При этом неизбежно происходит изменение и вращательных состояний, более низких по энергии, и возникает колебательно-вращательный спектр. Энергия перехода кол-вр и частота линии у в спектре связаны соотношениями [c.143]

Появление чисел симметрии от обусловлено требованиями симметрии, т. е. известной неразличимостью вращательных состояний, которая уменьшает величину <Эвр. Что касается С эд, то при ее вычислении обычно применяется метод непосредственного суммирования, так как электронные уровни разделены значительными интервалами (см. 43). Суммирование удобнее производить по уровням энергии, записывая в виде [c.315]

Заметим в связи с этим, что, в то время как возбуждение электронных и колебательных состояний ограничено только сохранением энергии, возбуждение вращательных состояний, кроме того, ограничено сохранением полного углового момента. [c.19]

Рассмотрим теперь метод регистрации колебательного и вращательного состояний двухатомной молекулы в конце траектории. [c.62]

Полное число колебательно-вращательных состояний активных степеней свободы АК задается выражением [c.255]

При сообщении молекуле небольших количеств энергии возбуждается лишь ее вращательное состояние. Изменение скорости и энергии вращения квантуется, т. е. оно сопровождается поглощением или излучением радиации с частотой г р. При переходах между разными вращательными состояниями испускается вращательный спектр, состоящий из отдельных линий. [c.65]

Чтобы задать вращательное состояние линейной частицы, необходимо, следовательно, задать два квантовых числа и — число, характеризующее значение проекции вектора момента количества движения на ось г. Полное состояние частицы, состоящей из п атомов, может быть однозначно характеризовано набором Зп квантовых чисел. [c.415]

Значительно сложнее обстоит дело с молекулами. Переход молекулы из одного состояния в другое не может быть описан только как переход электрона с уровня энергии одного состояния на другой, так как каждое электронное состояние молекулы связано с большим набором колебательных и вращательных состояний. [c.6]

Для не очень сложных молекул так же, как в абсорбционных УФ спектрах и спектрах люминесценции, при достаточном разрешении может наблюдаться колебательная структура фотоэлектронных спектров. Имея в виду наличие у молекул (и многоатомных ионов) различных электронно-колебательно-вращательных состояний, соотношение (VI.2) для энергии связи электрона в молекуле (на какой-то молекулярной орбитали) можно переписать так [c.144]

Разница в энергиях между различными электронными состояниями значительно больше, чем в энергиях между колебательными состояниями, а последняя значительно больше разницы между вращательными состояниями. Поэтому принципиальную схему энергетических уровней для молекулы можно представить следующим образом (рис. 2). [c.6]

Изучение экспериментально полученных спектров показывает, что это условие в общем хорошо выполняется. На рис. А.20 схематически представлен спектр поглощения моноксида углерода. Линии поглощения на нем появляются при частотах (длинах волны), соответствующих энергии кванта излучения, возникающего при переходах с ближайшего вращательного состояния. [c.63]

Для того чтобы выполнялось условие антисимметричности суммарной волновой функции, при расчете вращательных состояний молекулы с ядрами, имеющими полуцелый спин, например для водорода, необходимо учитывать симметрию ядерного спина. Поэтому без вывода примем, что, например, водород су-и ,ествует в двух модификациях с четным и нечетным вращательным квантовым числом. Эти модификации называют пара-V. ортоводородом. [c.64]

Каждый электронный переход вызывает изменение к леба1ель-ного и соответственно вращательного состояния. Хотя гомоядерные двухатомные молекулы не дают чисто колебательных и чисто вращательных спектров, в электронном спектре проявляется вращательная и колебательная структура в виде серий полос, отвечающих электронным переходам. Чем больше поглощенная энергия, тем более сближаются полосы. Возбуждение электронов приводит к возбуждению колебательных состояний и далее к диссоциации молекулы на невозбуждениый и возбужденный атом. Если сообщенная молекуле энергия превышает энергию, необходимую для этого процесса, то избыток ее идет на увеличение кинетической энергии атомов. Спектр поглощения газообразных атомов является непрерывным, поэтому у границы сходимости полос возникает область сплошного поглощения (континуум). Волновое число этой границы гр (также Умакс) определяет энергию перехода от невозбужденной молекулы к атомам, один из которых возбужден. Вычтя из этой энергии энергию электронного возбуждения атома Дбат, получим энергию диссоциации молекулы на невозбужденные атомы Во (рис. XXIX. 5). [c.346]

Теперь можно разобраться в более сложной структуре поло- д сы, вращательно-колебательного спектра (например, для НС1 полосы поглощения при 3,5 мкм) характерно изменение как коле-- бательных, так и вращательных квантовых чисел. На рис. А.22 колебательные состояния обозначены как А и А. Здесь же отмечены разрешенные переходы между двумя вращательными состояниями. [c.66]

Е — напряженность электрического поля Wv, Ч г, Ее, Е , Ег — волновые функции и энергии электронного, колебательного и вращательного состояний соответственно [c.268]

Диапазон частот колебаний двухатомных молекул весьма широк от со (Сз2) =41,990 СМ" до (Нг) =4401,21 см". Отсюда находим, что частоты соответственных колебаний в молекулах V = ссо составляют от 10 до 10 Гц. Для одной и той же молекулы, например НС1 при частоте колебания 10 Гц частота вращения в первом вращательном состоянии равна 10" Гц (см. с. 153), т. е. за время одного колебания молекула обернется на одну тысячную окружности. В этом оправдание принятого приближения, при котором колебание рассматривается как не сопровождающееся вращением. [c.163]

Рис. VI. 15. Относительная заселенность вращательных состояний в молекулах H I при 300° К

Затем, используя известные выражения статистической термодинамики и формулы Гордона — Годнева для суммы по вращательным состояниям, авторы выражают совокупность электронно-колебательной доли свойства, доли, обусловленной заторможенными вращениями, и доли, зависящей от универсальных констант и температуры, в виде функции от полной величины свойства, молекулярного веса М, произведения главных моментов инерции О = (1 < / < 1 ), приведенных [c.227]

Из сказанного ясно, что для классификации со стояний инверсионно-нежестких молекул пользовать ся обычными точечными группами симметрии основ-ной конфигурации уже нельзя. Например, группа Сза не годится для описания колебательно-вращательных состояний молекулы аммиака, так как не учитывает возможность инверсионной перестановки ядер. [c.118]

Отходящие газы производства ПМДА после существующей стадии грубой циклонной очистки от дисперсной фазы при температуре около 140°С поступают Б смеситель диффузорно-щелевого типа, где смешиваются с горячими дымовыми газами (750 С), получаемыми в топке под давлением. В результате отходящие газы нагреваются до 420 С и, взаимодействуя в диффузоре смесителя с закрученным потоком дымовых газов за счет сил внутреннего трения, также приходят в однонаправленное вращательное состояние. При этом частицы пыли ПМДА оплавляются и частично испаряются. Развиваемая при вращательном движении потока центробежная сила отбрасывает наиболее крупные пирофорные тугоплавкие частицы ПМДА на внутреннюю поверхность лепестков диффузора, имеющую температуру, близкую к температуре дымовых газов (600-800°С), что интенсифицирует термодеструкцию частиц ПМДА. Таким образом, смеситель в силу конструктивных особенностей одновременно является также сепаратором и испарителем для крупных частиц ПМДА. [c.120]

Люминесценция характеризуется длительностью возбужденного состояния, которая у различных веществ имеет определенную среднюю величину. Поглощенная энергия некоторое время остается в возбужденной частице. Это время — средняя длительность возбужденного состояния (т) — определяется свойствами возбужденной частицы и действием иа нее внещней окружающей среды. В отличие от температурного излучения люминесценция — неравновесный процесс, Люми-несцирующая молекула, потерявшая избыточную энергию возбуждения, при комнатной температуре не может восстановить ее при соударениях с невозбуждеиными молекулами. Таким образом, возбужденное электронное состояние молекулы при комнатной температуре не находится в равновесии с тепловым полем и с энергией движения частиц вещества. При возбуждении энергия поглощенного кванта частично расходуется на изменение конфигурации электронного облака молекулы, на колебание ее ядер и на изменение ее вращения. Поэтому квант люминесценции в целом меньше поглощенного кванта и представляет собой сложную комбинацию кванта электронного перехода и квантов измергения колебательного и вращательного состояний молекулы. [c.88]

Введение числа а связано с эффектами взаимодействия ядер-ных спинов и вращения из-за тождественности ядер. Реально это приводит к тому, что число вращательных состояний у молекул с тождественными ядрами в а раз меньше, чем у аналогичной молекулы с различными ядрами. Для симметричных линейных молекул число 0 = 2, например для Н2, N2, О2, НССН, а для линейных несимметричных молекул о равно единице, например для НС1, НО, ИССО. [c.104]

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]

К инфракрасной области относят диапазон электромагнитных волн от 10 до 10 см"1 (см. рис. 78). Поглощение молекулс й энергии в этом диапазоне (0,05—0,5 эВ) вызывает изменение колебательных состояний атомов, входящих в состав молекулы, и вращательных состояний молекул. На спектрограмме это проявляется в виде набора полос, положение которых может быть охарактеризовано значениями волновых чисел, длин волн или частот. При графическом изображении ИК-спектров чаще всего пользуются волновыми числами (см 1). [c.275]

Обмен между поступательной и вращательной энергиями (процессы Т—Н). При неупругом столкновении часть кинетической энергии столкнувшихся частиц переходит в потенциальную (вращательную (Я), колебательную, электронную) энергию. Вероятность перехода кинетической энергии во внутреннюю будет мала, если А(/ /г/2лт, где т — продолжительность соударения. Численный расчет числа столкновений, необходимого для установления равновесного распределения по вращательным состояниям молекул, дает для молекул и при ЮООК н = 10, а для Н. к =200 —300. [c.59]

Адиабатичиость процесса. Б молекуле движение электронов и ядер можно с хорошим приближением рассматривать раздельно, так как атомы в молекуле движутся много медленнее, чем электроны. Это позволяет ввести понятие потенциальной энергии ядер в молекулах и рассматривать электронные состояния молекулы независимо от колебательно-вращательных состояний. Адиабатическое приближение при описании динамической системы (например, элементарной химической реакции) основано на разделении переменных по характерным величинам скоростей движения для различных степеней свободы. В адиабатическом элементарном акте не происходит изменения мультиплетности системы. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология