Спектры атомные и молекулярные

Совокупность энергетических уровней в атоме составляет его энергетический спектр. Переходом электрона с одного энергетического уровня на последующий (более высокий или более низкий) объясняется происхождение линий в атомных спектрах испускания или поглощения. Таким образом, дискретному энергетическому спектру атома соответствует его оптический спектр. Изучение молекулярных спектров приводит к выводу, что и в молекулах имеется набор дозволенных уровней энергии электронов (см. разд. 2.3). Уровни энергии в атоме водорода представлены на рис. 1.4, который объясняет также возникновение спектральных линий при переходе электрона с одного уровня энергии на другой . [c.15]

Рассмотренное деление спектроскопии по диапазонам длин волн и частот излучения определяется различием экспериментальных методов исследовання отдельных областей спектра. В табл. 6.2 приведены названия спектров, соответствующих различным типам излучения. Все эти спектры можно классифицировать в рамках четырех видов спектроскопии ядерной, атомной, молекулярной и спектроскопии конденсированных систем. [c.214]

Качеств, обнаружение всех элементов периодич. системы проводят по масс-спектру вторичных ионов, в к-ром идентифицируют пики, соответствующие атомным, молекулярным, кластерным и многозарядным ионам. Пределы обнаружения зависят от 7, и масс-спектрального разрешения и составляют 10 - 10 % или 10 - 10 г. Локальность по пов-сти 1-100 мкм, по глубине 1-5 нм. [c.260]

Фотометрия пламенная — один из видов спектрального анализа. Применяется для определения щелочных, щелочноземельных и некоторых других элементов по атомным спектрам или молекулярным полосам. Источником возбуждения служит пламя водорода, ацетилена, светильного газа. Метод обладает высокой чувствительностью, быстротой, точностью, позволяет определять элементы в солях, смесях, растворах, минералах, биологических объектах. [c.145]

Спектральный анализ - это анализ качественного и количественного состава веществ по атомным, молекулярным или ионным спектрам испускания или поглощения. Если исследованию подвергается спектр испускания (излучения), анализ называют эмиссионным, если же исследуется спектр поглощения, - абсорбционным. Существуют другие, более сложные спектры, которые используются в научных исследованиях, например, спектры комбинационного рассеяния. [c.520]

Газовая среда участвует также в формировании спектра, так как атомы газа служат источником излучения. Мы отмечали, что при горении угольной дуги в воздухе значительная часть спектра покрывается молекулярными полосами циана. Существенные помехи вносят молекулярные спектры Сг, N2, NH+, ОН , СО, а также атомные спектры соответствующих газов. Поэтому газы с высокой энергией ионизации дают более чистый спектр. [c.127]

В ультрафиолетовой и видимой области спектра поглощение излучения связано с возбуждением электронов (электронные переходы). При обычной температуре электроны в органической молекуле находятся преимущественно в низших энергетических состояниях. Эти состояния называют основными. Для перехода на энергетически более высокий, незанятый уровень электрону необходим некоторый вполне определенный запас энергии, которую он забирает у поглощаемого электромагнитного излучения. При каждом определенном переходе электрона поглощается энергия строго определенной частоты, соответствующей этой энергии (первое возбужденное состояние). Если энергия излучения еще больше, электронный переход может произойти на гораздо более высокий энергетический уровень (на более дальнюю электронную оболочку). Этот процесс электронных переходов может происходить до тех пор, пока электрон не приобретет в итоге потенциала ионизации и вообще не покинет области притяжения к ядру атома. В спектре каждому уровню возбуждения электрона соответствует определенная линия поглощения, которая наблюдается также и в атомных спектрах. В молекулярных спектрах отдельные линии, соответствующие одновременным изменениям в колебательном и вращательном движении в молекуле, объединяются в полосы поглощения. [c.95]

Важнейшая физич. характеристика любой молекулы — спектр ее энергетич. состояний, к-рый определяется след, внутримолекулярными процессами движением электронов (особенно валентных), колебаниями атомных ядер и вращениями атомных групп около положений равновесия, поступательными и вращательными движениями молекулы как целого. Движения электронов в молекуле определяют ее электронный спектр, к-рый проявляется в ультрафиолетовой и видимой областях шкалы электромагнитных волн (Х=150— —1000 нм) колебания атомных ядер и вращения атомных групп определяют колебательный и вращательный спектры. В результате наложения нескольких внутримолекулярных процессов молекулярные спектры, наблюдаемые в широком диапазоне энергий, оказываются значительно сложнее атомных спектров. Расшифровка молекулярных спектров осуществима лишь благодаря принципиальной возможности независимого рассмотрения трех указанных выше процессов внутримолекулярного движения. [c.528]

Поляризация второго типа возникает при смещении атомных ядер под действием внешнего поля. Вследствие сравнительно больших масс ядер атомы могут следовать за полем лишь при частотах, много меньших частот электронного поглощения. Этот тип поляризации эффективен при частотах, соответствующих молекулярным колебаниям, и называется атомной поляризацией. В видимой и ультрафиолетовых областях спектра атомная поляризация незначительна. [c.205]

Химия относится к числу основных естественно-научных дисциплин, среди которых она занимает центральное место. Поэтому студенты, слушающие начальные курсы по химии, отнюдь не являются главным образом будущими химиками. Большинство из них предполагают далее специализироваться в смежных науках. Ведь представления об атомно-молекулярном строении окружающего мира совершенно необходимы для более продвинутых курсов, которые должны прослушать будущие медики, биологи, физики, инженеры, геологи, океанологи и даже астрономы. Поэтому содержание курсов по химии, преподаваемых в первые 2 года, должно быть достаточно общим и должно отвечать широкому спектру студенческих интересов, что составляет несомненное преимущество таких курсов. Но одной из проблем современного высшего образования является стремление к возможно более ранней специализации, В связи с этим программы подготовки в колледжах должны быть достаточно гибкими, чтобы студент мог выбирать более подходящие пути овладения избранной им специальностью по мере того, как он будет утверждаться в правильности сделанного выбора. Вводные химические курсы должны обладать такой гибкостью. [c.272]

Полная сводка видов электромагнитных колебаний, различающихся по длине волны и, следовательно, по характерным для них величинам переносимой энергии, представлена в табл. И.1—1. Границы между отдельными областями несколько условны как видим, они определяются либо различием в способах получения, либо в способах детектирования. Но по существу непрерывный спектр электромагнитных колебаний делится на отдельные области вследствие различий в процессах, обусловливающих их генерацию или поглощение, и эти различия выражаются соответствующими значениями энергий. Характеристическая температура, указанная для некоторых участков спектра, представляет собой ту температуру, при которой средняя тепловая энергия атомов в одноатомном газе (ЙТ) примерно равна данному кванту энергии (Нх). Область атомно-молекулярного излучения, состоящая из инфракрасного, видимого и ультрафиолетового участков спектра, называют оптической областью в широком смысле слова. Это объединение основано не только на общности их происхождения, но и на сходстве используемой при работе с ними аппаратуры, состоящей из различных зеркал, линз для фокусировки и призм и решеток для спектроскопии. [c.187]

Атомная бомба 5—1074, 1086 Атомная доля 2—707 Атомная энергия 1 — 324— см. также Ядерная энергия Атомное ядро 5—1091 Атомно-молекулярное учение 5—663 Атомные модели 3—259 Атомные рефракции 4 — 673 Атомные спектры 1 — 324, 309 2—104 Атомный вес 1 — 328 [c.554]

Расчет внутримолекулярных составляющих слоЖ нее и обычно производится на основании молекулярных постоянных, получаемых нри исследованиях атомных спектров и молекулярных спектров. Для атомов (одноатомных молекул) ( в представляет собой сумму по электронным состояниям атома для молекул Qвк, — сумма по электронным, колебательным и вращательным состояниям молекулы. При вычислении термодинамич. свойств идеальных газов методами С. т. обычно не учитываются составляющие, обусловленные спином ядер вычисленные т. обр. величины наз. иногда виртуальными или практическими. [c.512]

Изучение спектров пламен стало действительно ценным в этом отношении лишь после систематизации атомных спектров вслед за появлением квантовой теории и последующего истолкования некоторых особенностей молекулярных спектров. Изучение молекулярных спектров в течение десятилетия —между 1920 и 1930 гг.— позволило приписать различные характерные полосатые спектры, испускаемые многими пламенами, определенным частицам, которые обычно представляют собой радикалы (такие, как СН, ОН, Сг и КН), наличие которых в зоне горения и даже их существование до появления современной теории молекулярных спектров было неизвестно. [c.17]

Спектр атомной флуоресценции состоит из небольшого числа линий, так что для их выделения обычно достаточны монохроматоры с очень скромной разрешающей способностью. Однако на этот спектр накладывается свечение атомизатора. Тогда, когда атомизатором служит пламя, в нем, наряду с молекулярными спектрами, характерными для данного пламени, присутствует сплошной спектр рекомбинационного и тормозного излучений, а также излучения твердых накаленных частиц. В пламени кроме определяемых присутствуют и другие элементы, входящие в состав анализируемого образца. Атомы этих [c.39]

Все эти методы и возможности в настоящий момент далеко не исчерпаны. Исследование в скрещенных атомно-молекулярных пучках, распространение импульсной спектроскопии на новые области спектра, создание новых, еще более совершенных радикальных масс-спектрометров с магнитной модуляцией, повышение чувствительности спектрометров ЭПР и проведение исследований времени релаксации, использование ядерного магнитного резонанса для измерения слабых взаимодействий свободных радикалов со средой, развитие хроматографии для детального изучения кинетики накопления продуктов радикальных реакций — таков далеко не полный список новых путей подхода к исследованию радикалов. Вопрос же о роли радикалов в биологических процессах еще по-настоящему даже не поставлен. [c.24]

Исследование спектров атомного и молекулярного иода позволяет определить постоянные, необходимые для расчета Кс по формуле (XIII.16). [c.230]

Согласно квантовой механике излучение (поглощение) происходит только при переходе из одного стационарного состояния в другое. При этом изменяется распределение электронной плотности, что с классической точки зрения отвечает появлению дипольного момента в акте перехода. Анализ показывает, что атомная (молекулярная) система под влиянием возмущения, изменяющегося во времени, например под влиянием периодически изменяющегося электромагнитного поля (света), может совершать переходы из одного стационарного состояния в другое, пог.нощая при этом квант энергии г = км = = Е"—Е . Время перехода ничтожно коротко. Время жизни в возбужденном состоянии около 10 с (за исключением особых случаев). Возвращаясь в основное состояние, атом (молекула) изучает квант с энергией е = /IV, и в спектре испускания наблюдается линия с частотой [c.35]

Постановка вопроса о коде, определяющем атомно-молекулярное строение и свойства вещества, типична для физики. Химические свойства атомов (т. е. структура периодической системы Менделеева) закодированы числом электронов в атома в соответствии с принципами квантовой механики. То же относится к атомным спектрам. Зная последовательность квантовых уровней, мы получаем кодовые условия для химии и оптики. Число и природа нуклонов в атомном ядре кодируют свбйства ядра. Систематика элементарных частиц и их превращений — одна из актуальных проблем современной физики — также [c.553]

При горении водорода образуются атомы водорода. В 1913 г. Нильс Бор показал, что спектр испускания водорода в разрядной трубке можно точно интерпретировать как эмиссионный спектр атомного, а не молекулярного водорода [40]. В 1922 г. Р. Вуд впервые выделил атомный водород, полученный в электроразряд-яой трубке, и описал его свойства. Он установил, что при прохождении мощного электрического разряда через влажный газообразный водород последний полностью диссоциирует. Атомный водород можно вывести из зоны электроразряда на заметное расстояние, причем рекомбинации не происходит. Вольфрамовая проволока, помещенная в струю холодного газа, становится горячей. Атомы водорода рекомбинируют на ее поверхности и передают вольфраму энергию 2Н-—>-Н2-Ь431,24 кДж (103 ккал). После про-. хождения над вольфрамовой проволокой выходящий газ дает спектр молекулярного водорода. [c.123]

ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ, см. Молекулярные спектры. ОРБИТАЛИ атомные и молекулярные, функции пространств. переменных одного электрона, имеющие смысл волновых ф-ций электрона, находящегося в поле атомного или молекулярного остова, т. е. в поле одного или неск. ядер и усредненном поле всех остальных электронов. Если такие ф-ции учитывают и спин электрона, они наз. спин-орбиталями и обычно представляются в виде произведения пространств. ф-ции на спиновую. В простейшем случае волновая ф-ция системы электронов аппроксимируется произведением их спин-орбиталей либо линейной комоинавдей таких произведений, удовлетворяющей требованию антисимметрии волновой ф-ции всей системы по отношению к перестановкам электронов. Такое приближение наз. одноэлектронным оно служит основой молекулярных орбиталей метода. [c.412]

Киреев В. А., Курс физпческоИ химии, 3 изд.. М., 1975 Жуховицкий А. А., Шварцман Л. А., Физическая химия, 3 изд., М., 1976 Д а н п э л ь с Ф., ОлбертиР., Физическая химия, пер. с англ., М., 1978 Эткинс П.. Физическая химия, пер. с англ., т. 1—2, М., 1980. М. И. Темкин. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА, основаны на измерении физических (гл. обр. ядерных, атомных, молекулярных) характеристик, обусловливакяцих хим. индивидуальность определяемых компонентов. Такими характеристиками м. о. спектры испускания и поглощения электромагн. излучения (радиочастотные, ИК, видимые, УФ, рентгеновские и гамма-спектры), естеств. и искусств, радиоактивность, магн. св-ва и др. Наиб, широкое распространение получили методы спектрального анализа. [c.621]

Большов число данных но измерению колебательной энергии в продуктах атомных реакций было получено Норришем с сотрудниками, Дж. олани с сотрудниками и др. Так, например, в спектре поглощения молекулярного кислорода, образующегося в реакциях [c.154]

Рассмотрим подробно спектр диметилацеталя. Это соединение обладает молекулярным весом 90. Как и для всех других соединений, в которых два эфирных кислорода присоединены к одному углеродному атому, в его масс-спектре не наблюдается пика молекулярных ионов. Пики, соответствующие отрыву осколков от молекулярного иона с разрывом связей у этого углеродного атома, т. е. М — 1), М — 15) и М — ОСН3) с массами 89, 75 и 59, обладают высокой интенсивностью. Последний из рассмотренных пиков является максимальным в спектре. Атомный состав этих ионов может быть легко установлен без измерения масс. Также очевиден состав ионов с массами [c.373]

Величина энтропии электронов растет до преддиссоционного состояния и резко падает при диссоциации ковалентной молекулы. Увеличение энтропии электронов которая определяется количеством разрешенных уровней на интервал энергии) подтверждается сравнением атомных и молекулярных спектров. Атомные спектры — линейчатые, количество линий для атома водорода около 100. Молекулярные спектры полосатые. Количество уже выделенных линий для молэкул Ы2>40000. Причем с увеличением температуры количество линий на интервал энергии растет [П. Вклад энтропийного члена в свободную энергию ковалентной связи должен быть существенен в силу высокой кинетической температуры электронов. [c.134]

Атомные спектры элементов состоят из отдельных линий, так как в излучении атомов имеются только некоторые определенные волны (рис. 2, а). В излучении раскаленных твердых или жидких тел присутствует свет любой длины волны. Отдельные линии в спектральном аппарате сливаются друг с другом. Такое излучение имеет сплошной спектр (рис. 2, в). В отличие от линейчатого спектра атомов, молекулярные спектры испускайия веществ, которые не распались при высокой температуре, яв- [c.5]

Подавляющее большинство спектральных исследований в атомной, молекулярной спектроскопии и спектроскопии твердого тела осуществляется на классической спектральной аппаратуре и списывать ее в архив было бы крайне преждевременно. Такие ценные качества ее, как стабильность, надежность, простота, малое энергопотребление, безопасность, еще долгое время будут обеспечивать классической спектральной аппаратуре почетное место в физическом эксперихменте и обойтись без нее будет невозможно. Как было показано, лазерные спектрометры уступают дифракционным и фурье-спектрометрам высокого разрешения по ширине рабочей области спектра, точности определения волновых чисел, а во многих случаях — по разрешению (см. рис. 1). [c.205]

В некоторых исследованиях важной характеристикой масс-спектрометра выступает его быстродействие, т. е. минимальное время регистрации ионов всего масс-спектра. Так, для статических магнитных масс-спектрометров, в которых развертка спектра производится путем изменения поля электромагнита, это время составляет минуты, для динамических безмагнитных масс-спектрометров оно может ограничиться несколькими микросекундами. Диапазон регистрируемых массовых чисел может быть очень широк он простирается до значений масс молекулярных ионов порядка нескольких тысяч атомных единиц массы. Так, в 17] приведен масс-спектр, содержащий молекулярный ион, имеющий массу 3628. [c.171]

Точное значение относительной молекулярной массы, полученной из измерения в масс-спектре тока молекулярных ионов, необходимо для установления молекулярной формулы вещества. В настоящее время относительная молекулярная масса измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.), которая составляет /12 массы изотопа 20 = 12,000000. В этой шкале атом водорода Н имеет массу 1,007825, а кислорода 0— 15,994914. Таким образом, масса атома, измеренная с высокой точностью, отличается от массового числа. Так, для СО2 и СзНв оно равно 44, но их точные относительные молекулярные массы равны соответственно 43,989828 и 44,062600, т. е. разница составляет 0,072772 а.е.м. Масс-спектрометр с разрешением 1000 позволяет разделить пучки ионов СО в СдН , когда они получаются одновременно. Значительно большее разрешение необходимо для разделения дублета С0+ и К -ио-нов, так как их массы равны соответственно 27,9949 и 28,0062 а.е.м. На масс-спектрометре с разрешением в 100 000 однозначно определена, например, молекулярная формула адреналина 09Н1зОзЫ. [c.36]

СН, он, СЫ. Это могут быть также окислы и другие соединения металлов, вводимых в пламя. Спектры всех этих веществ могут наблюдаться в излучении флуоресценции пламен и, накладываясь на спектры атомной флуоресценции, вызвать искажения интенсивности линий флуоресценции, используемых в АФА. Вообще говоря, молекулярные спектры флуоресценции в пламенах отличаются малой интенсивностью, но при лазерном возбуждении она достаточна для их детального исследования. Такие исследования были проведены при возбуждении импульсным [200] и непрерывным Г201] лазерами, а также при возбуждении источником сплошного спектра (Хе-СВД лампа) [202]. Как правило, даже при монохроматическом возбуждении, обмен энергией в результате столкновений приводит к тому, что получается ряд полос, соответствующих разным колебательным уровням (рис. I). [c.118]

Отметим, что, кроме эмиссионных спектров — спектров испускания, снимают так называемые абсорбциоппые спектры — спектры поглощения. Абсорбционные спектры получают, анализируя излучение известного состава после того, как оно прошло через данное вещество и частично абсорбировалось этим веществом. Линии в абсорбционных атомных спектрах соответствуют длинам волн монохроматических лучей, поглощенных при прохождении излучения через совокупность атомов данного веществ а. Абсорбционные спектры обычно снимают, пропуская излучение известного состава через вещества, состоящие из молекул. Полученные при этом спектры называются молекулярными. Получить эмиссионные молекулярные спектры в большинстве случаев невозможно, так как для того, чтобы вызвать излучение вещества, нужно его нагреть до температуры, при которой молекулы, как правило, разрушаются. Расположение линий в эмиссионных и абсорбционных спектрах для любого вещества при данных условиях совпадает, поэтому обычно говорят просто об атомных или молекулярных спектрах, не указывая их происхождения. Отметим, что молекулярные спектры не линейчаты, как атомные, а полосаты. Более подробный разговор о молекулярных спектрах впереди. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология