Спин электрона взаимодействие со средой

Диполь-дипольное взаимодействие. Каждая частица с неспаренным электроном является магнитным диполем с моментом [г, который создает локальное магнитное поле. Две частицы — диполи, находящиеся на расстоянии г, взаимодействуют друг с другом, что приводит к расщеплению линии поглощения. В среде, где таких частиц много, происходит уширение линии поглощения, вызванное диполь-дипольным взаимодействием. Обусловленная таким взаимодействием спин спиновая релаксация характеризуется временем Т . Вклад диполь-дипольного взаимодействия в ширину линии спектра ЭПР можно оценить, сняв спектр ЭПР при низкой температуре (например, температуре жидкого азота), когда спин-решеточным взаимодействием можно пренебречь. [c.298]

В основе этой корреляции лежит предположение, что среди различных механизмов, дающих вклад в спин-спиновое взаимодействие, доминирует только один, так называемый контактный член Ферми. Его величина определяется электронной плотностью на ядре (откуда и происходит название контактный член ), а вследствие этого лишь -орбитали могут участвовать во взаимодействии. Эту точку зрения подтверждают следующие экспериментальные данные [c.408]

Обусловленный повышением полярности среды переход от структуры полиенового типа а (с равномерно распределенной л-электронной плотностью) к полиметиновой структуре б (с регулярно чередующимися центрами пониженной и повышенной л-электронной плотности в полиметиновой цепи) можно легко обнаружить по химическим сдвигам резонансных сигналов и N, выравниванию констант спин-спинового взаимодействия (Н,Н), а также по уменьшению волнового числа валентного колебания связи С=0. Показано, кроме того, что и электронная поляризуемость этого мероцианина сильно зависит от полярности растворителя [79, 83]. В неполярных растворителях поляризуемость мероцианина близка к поляризуемости полиенов, а в полярных средах она почти равна поляризуемости идеальных полиметинов [79]. [c.424]

Магнитный момент электрона может также взаимодействовать с локальными магнитными полями дипольных моментов окружающих ядер. Одиночный электрон, расположенный среди ядер со спином /, подвергается действию 21 + 1 локальных магнитных полей за счет 21 -I- 1 различных ориентаций ядерного спина / во внешнем магнитном иоле. По порядку величины это взаимодействие равно 10 и оно вызывает появление [c.62]

В стационарной концентрации радикалы можно наблюдать в монокристаллах, в стеклах и в поликристаллических порошках. В каждом случае для получения хорошо разрешенной структуры спектра радикалы следует в небольшой концентрации распределить по всей среде. Иначе вследствие сильного диполь-дипольного взаимодействия между спинами электронов происходит заметное уширение линий. [c.40]

При помощи этого метода можно выявить малые различия в способе связи водородных атомов у большого числа органических соединений и среди них у различных замещенных алкенов, одно- и многоядерных ароматических соединений, кетоенольных изомеров и т.д. Другим важным для вопросов строения эффектом, наблюдаемым при сверхтонком расщеплении полос протонного магнитного резонансного спектра, является взаимодействие магнитных ядерных спинов атомов со спинами электронов связей. [c.135]

Дезактивирование возбужденного состояния может также происходить без излучения фотонов. Подобные безызлучательные переходы осуществляются при электрическом взаимодействии частицы с окружающей средой. Возвращение в основное состояние происходит непосредственно (процесс релаксации) или через промежуточные стадии. Безызлучательный переход возбужденных электронов с изменением спина может привести к неустойчивому промежуточному состоянию (триплетное состояние). После определенного времени пребывания в нем электроны возвращаются в основное невозбужденное состояние процесс этот сопровождается испусканием квантов более длинноволнового излучения (люминесценция). Если эмиссия света происходит только тогда, когда подводится энергия извне, говорят о флуо- [c.180]

Как уже указывалось, реакционная способность — понятие относительное. И среди молекулярных реакций имеются безактивационные, например, образование донорно-акцеп-торной связи при взаимодействии молекул, одна из которых имеет неподеленную пару электронов, а другая — вакантную спин-орбиталь, например [c.28]

Константы сверхтонкого взаимодействия дают возможность получать сведения о распределении неспаренного электрона в системе. Взаимодействие электронного спина с ядерным можно разделить на скалярный и тензорный вклады. В изотропной жидкой среде тензорный вклад усредняется и оказывается равным нулю. (В твердой фазе анализ тензорного вклада позволяет получать ценные сведения, но мы не будем останавливаться на этом.) Скалярный вклад включает так называемое контактное взаимодействие. Контактное взаимодействие поддается вычислению. Оно приводит к следующему выражению для константы взаимодействия а [c.374]

Следует также упомянуть, что существуют другие, менее эффективные механизмы интеркомбинационной конверсии. Наиболее распространенными среди них является сверхтонкое взаимодействие электронных и ядерных спинов. Это есть контактный член Ферми, который отвечает за тонкую структуру как спектров ЯМР, так и спектров ЭПР. [c.506]

Запрещение по четности (но не по спину) снимается с учетом взаимодействия с нечетными колебаниями, частично перемешивающего четные и нечетные состояния тогда / 10 —10 . Эти переходы, однако, могут оказаться разрешенными как магнитно-дипольные с / 10 , или электрически-квадрупольные с / 10 . Запрещенные по четности переходы очень существенны в координационных системах, поскольку составляют большинство наблюдаемых электронных переходов в видимой и прилегающей к ней области спектра. Среди них наиболее известны так называемые [c.252]

Особое место среди систем с двумя неспаренными электронами занимают бирадикалы, в которых обменное взаимодействие неспаренных электронов сравнительно мало — одного порядка или меньше других взаимодействий в спин-гамильтониане (1.61). В этом случае необходимо учитывать наряду с триплетным также л синглетное состояние. Член в спин-гамильтониане, описывающий синглет-тринлетное расщепление, обычно записывают в форме [c.32]

Для N = 1 расщепление, связанное с ядерным спином, должно быть значительным. И в самом деле, оно существенно больше расщепления, обусловленного взаимодействием спина электрона с вращением молекулы. Соответствующий спектр находится в области 21-сантиметровой линии атомарного водорода. Этот спектр был также получен Джеффертсом для и = 4, 5,. .. 8. Волновые числа линий прекрасно согласуются с волновыми числами, предсказанными Люком и Сомервилл ем. Попытки обнаружения с помощью радиотелескопа соответствующих линий иона Н2 с u = О в межзвездной среде до сих пор не имели успеха [76а [c.60]

Спин-орбитальное взаимодействие 4/-электронов хорошо описывается приближенной теорией Рассела — Сандерса. Система энергетических уровней иона содержит ряд мультиплетных термов, отвечающих различным значениям квантовых чисел L или S, тогда как значения I для отдельных электронов остаются неизменными. Мультиплетные термы расщепляются слабым спин-орбитальным взаимодействием на компоненты, отличающиеся значениями квантового числа / (см. раздел III, Б). Орбиты 4/ локализуются внутри ионов и сильно экранированы от полей окружающих ионов или молекул 5s и 5р -электронами. Это объясняет сходство узких полос в спектрах водных растворов и расплавленных солей. Ионы или молекулы среды создают электростатическое поле в пространстве, где локализованы 4/-орбиты. Это поле частично или полностью расщепляет мультиплетные уровни (эффект Штарка), причем величина расщепления незначительна и составляет около 100 см К Подобное слабое расщепление полем лигандов легко наблюдать в кристаллах, где линии поглощения очень узки и позволяют использовать спектры для изучения взаимодействия ионов лантанидов с окружающей средой. Так как в спектрах расплавленных солей линии много шире, чем в спектрах кристаллов, то группы линий перекрываются между собой, образуя полосы, так что тонкая структура расщепления полем лигандов исчезает. [c.368]

ПОЗИТРОН, стабильная элементарная частица самая легкая из частиц, обладающих массой покоя и положит, элементарным электрич. зарядом. П.—античастица электрона их массы покоя и спины в точности равны, а электрич. заряды и магн. моменты равны по абс. величине и противоположны по знаку. Принадлежит к лептонам (см. Элементарные частицы). Может возникать в процессах рождения электронно-позитронной пары, при Р-распаде атомных ядер, в результате превращ. элементарных частиц. Время жизни П. в в-ве ограничивается аннигиляцией с электроном. ПОЗИТРОНИЙ, атом, состоящий из позитрона е+ и электрона е . Обозначается Р5. Сходен с атомом водорода, в к-ром протон замещен позитроном. Образуется при торможении своб. позитронов в в-ве в результате присоед. позитроном электрона одного из атомов среды, реже — при распадах ядер или элементарных частиц, обуслопленных электромагн. взаимодействиями (см. Элементарные частицы). Неустойчив, т. к. при взаимод. позитрона с электроном происходит аннигиляция, в результате к-рой П. превращается в 2 или 3 -у-кванта. Среднее время жизни П. до аннигиляции на 2 7-кванта — 1,25-10 с, на 3 у-кванта — [c.453]

Совершенно противоположные эффекты среды наблюдались в спектрах ЭПР растворов анион-радикалов в недиссоциирующих растворителях. Если последние обладают низкой диэлектрической проницаемостью, то в силу образования ионных пар в спектрах ЭПР анион-радикалов может возникнуть специфическое сверхтонкое расщепление линий, обусловленное взаимодействием между неспаренным электроном и ядром диамагнитного противоиона (катиона) [204, 223—225, 391]. Так, в спектре ЭПР ионной пары типа Ыа А каждая резонансная линия, отвечающая А , вследствие взаимодействия с ядром На, имеющим ядерный спин /=3/2, расщепляется на четыре линии (квартет). В общем случае, чем сильнее сольватирован катион и, следовательно, чем больше диссоциирована ионная пара, тем меньше будет соответствующая константа СТР. Сильное связывание катиона растворителем приведет к уменьшению его эффективного сродства к электрону. В конечном счете между анионом и катионом могут внедряться молекулы растворителя, в результате чего образуется сольватноразделен-ная ионная пара (см. рис. 2.14 в разд. 2.6). Процесс образования последних может происходить скачкообразно или путем постепенного увеличения расстояния между катионом и анионом, чему особенно благоприятствуют растворители, эффективно сольватирующие катионы, например диалкилолигоэтилен-гликоли (глимы) (см. разд. 5.5.5). [c.464]

Известно, что в случае ядер со спином I = (сферических) взаимодействие их с жидкой средой определяется диполь-диполь-ным механизмом. Кроме того, значительную роль играет обменный механизм Ферми (в отечественной литературе называемый обычно контактным взаимодействием). Бели ядро обладает квад-рупольным моментом, т. е. несферично (все ядра с / > /г), основную роль играет квадрупольное взаимодействие. Диполь-дипольное взаимодействие определяется поступательным, вращательным И колебательным движениями частиц, контактное зависит от степени перекрывания волновых функций ядра и электронной [c.206]

Рассмотренные выше наблюдаемые а priori относятся ко всей молекуле. Наряду с ними имеются локальные свойства, относящиеся к определенным ядрам молекулы. Среди них следует отметить постоянные взаимодействия ядер (спектры ЯМР), а также ядер и электронов (спектры ЭПР), поскольку эти величины включают так называемый член контактного взаимодействия между спинами определенных ядер и электронов. Для некоторых ионов эти наблюдаемые являются сверхлокальными. Тем не менее их анализ, как это показано в последующих статьях, может быть еще более сложным, поскольку они могут определяться взаимодействием атомов как через пространство, так и в результате последовательной поляризации связей. [c.289]

Взаимодействие наиболее общего вида, имеющее место во всех материалах, так называемое взаимодействие с отрывом. Его сущность состоит в том, что позитрон атома позитрония в триплетном состоянии аннигилирует не со своим электроном, а подвергается 2у-аннн-гиляции с электронами молекул окружающей среды, имеющими анти-параллельный спин. В результате такого взаимодействия время жизни ортопозитрония уменьшается, однако не до такой степени, какая имеет место при свободной аннигиляции, поскольку позитрон экранирован собственным электроном. Этот вид взаимодействия особенно существен для конденсированной фазы. [c.163]

ЭПР-спектроскопия может быть использована для исследования ионных пар, если один из ионов является парамагнитным, а другой содержит атом, ядро которого имеет спин, отличный от нуля. Эти признаки не обусловливают специфические свойства у данной ионной пары, и закономерности ее поведения в различных средах, отражающиеся в спектре ЭПР, можно вполне корректно распространить на ионные пары иной природы. Наиболее подробно изучены спектры ЭПР ионных пар, состоящих из иона щелочного металла и ион-радикала ароматического углеводорода. Такие системы весьма распространены как инициаторы ионной полимеризации. Например, анион-радикал нафталина (нафталинид-анион), имеющий неспаренный электрон, дает весьма насыщенный спектр ЭПР, состоящий из 25 линий сверхтонкой структуры. Наличие этого спектра обусловлено взаимодействием неспаренного электрона с четырьмя а-протонами и четырьмя р-протонами нафталинового ядра. При ассоциации нафталинид-аниона с катионом натрия происходит резкое изменение спектра каждая из 25 линий сверхтонкой структуры расщепляется еще на 4 линии, так как неспаренный электрон теперь может взаимодействовать с натрием, ядро которого имеет спин [51]. Значение новой константы сверхтонкого взаимодействия может служить мерой вероятности [c.387]

Третий метод основан на измерении магнитных свойств песпаренных электронов в радикале. Более старое приближение к этому методу, например определение парамагнитной восприимчивости радикала в целом, является неудовлетворительным, так как в настоящее время невозможно с достаточной надежностью вычислить диамагнетизм магнитных орбит радикала, на который накладывается парамагнетизм неснаренного электрона. Однако измерения методом снектросконии электронного парамагнитного резонанса являются надежными, так как они позволяют непосредственно определять спиновые переходы неспаренных спинов в магнитном поле, накладываемом извне, и, следовательно, не зависят от магнитных свойств орбитального движения электронов в целом. Положение линии в спектре ЭПР дает разность энергии, обусловленную спиновой инверсией в магнитном поле, а соответствующая калибровочная кривая интенсивности позволяет определить плотность неспаренных спинов и, следовательно, концентрацию радикалов. Этим методом можно измерить как очень низкие концентрации радикалов порядка 10 М или менее, так и более высокие концентрации. При этом часто мон ю получить дополнительную информацию. Магнитное взаимодействие между неснаренным электроном и не слишком отдаленным ядром, особенно протонами связанных атомов водорода, проявляется в виде сверхтонкого расщепления линии в спектре ЭПР. Оно помогает определить местонахождение неспаренного электрона в радикале. Распределение неснаренного электрона за счет мезомерии по нескольким атомам может привести к появлению нескольких линий электронного парамагнитного резонанса, каждая из которых имеет свое характерное сверхтонкое расщепление. Из относительных интенсивностей моншо количественно определить распределение неспаренного электрона среди возможных его положений. [c.1020]

Вследствие этих двух обстоятельств несохранение четности может регистрироваться следующим образом. Рассмотрим пучок мюонов, образующихся при распаде пионов вывод 1 означает, что спины мюонов выстроены вдоль импульса, направление которого выберем за ось z. Если затем пучок мюонов останавливается в поглотителе и измеряется угловое распределение распадных электронов, то в соответствии с выводом 2 числа электронов, регистрируемых под углами 0 и я — 0 по отношению к оси z, будут различны. Именно такой эксперимент и был выполнен Гарвином, Ледерманом и Вайнрихом [14], показавшими нарушение закона сохранения четности в обоих упоминавшихся выше процессах распада. Б этом опыте неявно предполагается, что мюоны не деполяризуются при торможении поглотителем, а также и в ожидании распада после их остановки. Между тем наличие у мюона магнитного момента будет приводить к его взаимодействию с любыми магнитными полями, которые могут ему встретиться в тормозящей среде, и, таким образом, может произойти деполяризация мюонов подобно тому как это происходит с поляризованными ядрами (см. раздел В). Такого рода деполяризация наблюдалась в опытах, в которых регистрируемая асимметрия в -распаде мюонов уменьшалась примерно вдвое нри использовании вместо графита фотоэмульсии (желатина и бромистое серебро) в качестве тормозящего материала. Зависимость деполяризации от химического окружения делает мюоны потенциально полезными для химических исследований. [c.463]

Локальные ядерные поля влияют по-разному и на ширину линий ЭПР вследствие различных углов между линией ядро - электрон и направлением поля Но (рис. Х.9). Быстрое молекулярное движение радикалов в средах с небольшой вязкостью усредняет влияюш ие на них локальные поля и усредняет анизотропную составляюшую, сужая тем самым линию ЭПР. Если взаимодействуюш ие спины подвергаются одновременно действию этих локальных полей, даюш их СТС, то картина усложняется. Наряду с уширением линии вследствие обменных взаимодействий между спинами будет, очевидно, происходить и усреднение действия разных [c.275]

Взаимодействие релятивистских частиц с кристаллами обусловливает многочисленные новые важные в научном и практическом отношении физические явления. Отметим среди них эффект образования 4сквазихарактеристических оптического, рентгеновского и у излучений при спонтанных радиационных переходах между уровнями (зонами) поперечного движения частиц в кристаллах [4—7] эффект поворота пучка частиц больших энергий изогнутыми кристаллами [8] явление поворота спина и радиационной самополяризации спина частиц больших энергий, пролетающих через кристалл [9—11]. Излучение, образованное при торможении электронов в монокристаллах, может быть использовано для создания квазимонохроматического рентгеновского источника с плавной перестройкой частоты [12]. [c.3]

Смотреть страницы где упоминается термин Спин электрона взаимодействие со средой: [c.104] [c.73] [c.304] [c.72] [c.19] [c.85] [c.85] [c.370] [c.314] [c.296] [c.108] [c.213] [c.249] [c.306] [c.203] [c.206] [c.163] [c.386] [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология