частота собственных колебаний атома

Если частоты собственных колебаний некоторой группы выше частот собственных колебаний прилежащей части молекулы и общие атомы подвижны при колебаниях (группы не разделены относительно тяжелыми ато- [c.174]

Теперь немного о сути избирательного или селективного стимулирования химических реакций. Как известно, каждый атом или группа атомов в молекуле могут колебаться относительно некоторого положения равновесия. При этом собственные или характеристические частоты этих колебаний, зависящие как от массы, так и от энергии химической связи, для многих молекул лежат в инфракрасной области. При обычном нагреве, воздействующем на всю молекулу в целом, сильнее всего раскачиваются, иногда и разрываются наиболее слабые атомные связи. В итоге термические реакции в химии идут по каналу с наименьшей энергией активации. В отличие от этого реакции, стимулированные инфракрасным лазерным облучением, могут в принципе идти по любому наперед заданному каналу, в обход естественной химической активности вещества, т. е. возможно селективное стимулирование химических процессов. Это обусловлено высокой монохроматичностью и большой интенсивностью лазерного излучения. Если частота излучения лежит в инфракрасной области спектра и совпадает с одной из собственных частот внутримолекулярных колебаний, то произойдет резонансное раскачивание соответствующей атомной связи, что может привести к ее разрыву. В результате молекула или распадается на химически активные обломки или возбуждается настолько, что способна вступить в реакцию с другими молекулами без дополнительного притока энергии от теплового движения. Активными становятся те группы атомов, [c.103]

Было найдено, что определенные структурные группы атомов дают колебательные полосы в одной и той же области ИК-спектра независимо от сложности молекулы, в которой эти группы находятся. В таких случаях можно принять, что данное колебание локализовано в данной структурной группе, хотя при нормальном колебании каждый атом в молекуле совершает периодическое смещение в той же самой фазе и с той же самой частотой. В качестве примера на рис. 1 приведены частоты нормальных колебаний этилена и формальдегида. Направления и относительные величины смещения атомов при колебаниях были получены расчетным путем (Герцберг, 1945) и обозначены приблизительно для этих молекул на рисунке. Для более сложных молекул, изображенных на рис. 1, не были приведены точные расчеты смещений. Однако на основании близости рассматриваемых частот можно сделать вывод, что они подобны колебаниям =СН2-групны в олефинах и С = 0-группы в альдегидах. Форма колебания будет в основном та, которая показана на рисунке, хотя каждый атом должен принимать участие в колебании со своей характеристической частотой и собственной величиной и направлением смещения. [c.10]

Влияние собственной частоты колебаний резонатора. На рис. 3 показаны зависимости Л/ от Лт для резонаторов с /о = 3 5 и 10 Мгц. В соответствии с теорией при увеличении fo наклон кривых, а следовательно, и массовая чувствительность возрастает. Однако вытекающая из формулы (2) зависимость Ат оо/о подтверждается не всегда. [c.49]

В твердых телах однородное уширение спектральной линии, как правило, возникает вследствие взаимодействия атома с колебаниями решетки (фононами). Важный механизм, лежащий в основе неоднородного уширения линии в газах (и жидкостях), связан с эффектом Доплера. Вследствие этого эффекта наблюдается различная частота электромагнитного излучения, испускаемого движущимся с некоторой собственной скоростью атомом. Другими словами, можно сказать, что вследствие эффекта Доплера каждый атом в зависимости от его собственной скорости имеет различную частоту перехода. Например, если составляющую скорости атома в направлении, противоположном направлению распространения испускаемой электромагнитной волны, обозначить через и,-, то частота волны (нерелятивистская) оказывается равной [c.19]

Временно оставим атом и его излучение и обратимся к классической механике. В механике спектр имеет очень простой физический смысл это набор собственных частот механической системы, совершающей малые колебания вблизи положения устойчивого равновесия. Подобные колебания передаются окружающей среде (воздуху) если их частота лежит между шестнадцатью и сорока тысячами колебаний в секунду, то они воспринимаются нами как звук. Для того чтобы заранее рассчитать частоты звука, порожденного натянутой струной или колебаниями воздушной массы внутри духового инструмента, нужно решить задачу о малых колебаниях этих механических систем. Аналогия с излучением атома очевидна. В терминах акустики атом — это миниатюрный музыкальный инструмент, только его излучение воспринимается не ухом, а глазом и порождает он живопись, а не музыку. [c.146]

Аналогичное использование кварцевого резонатора было описано Кингом [16], который применил его в качестве детектора в газовой хроматографии, взвешивая выходящие пары воды и углеводородов. Его кварцевая пластинка с АТ-срезом диаметром 12 мм и толщиной 0,18 мм имела собственную частоту колебаний около 9 Мгц. Изменение частоты колебаний на 1 гц соответствовало изменению массы пластинки на 1-10 г. Чувствительность детектора но воде составляла 1 10 , а по углеводородам [c.161]

В последнее время выращивание больших монокристаллов из гидротермальных растворов, то есть гидротермальный синтез, широко применяется во многих странах, в первую очередь в СССР и Японии. Из гидротермального раствора можно при 400 °С и под давлением 2500 ат в течение нескольких дней вырастить весьма впечатляющий кристалл кварца-иногда до нескольких килограммов. В структуре таких кристаллов намного меньше дефектов, чем в природных, а их стоимость намного меньше. Благодаря экономичности производства кварц стали очень широко использовать в электронике и измерительной технике. Основу его быстрорастущего и самого разнообразного применения создает пьезоэлектрический эффект - относительно небольшое расширение или сжатие кристалла под действием внешних электрических полей. При наложении переменного напряжения в кристалле возбуждаются механические колебания с явно выраженным максимумом интенсивности, возникающим, когда частоты вынужденных колебаний войдут в резонанс с частотой собственных колебаний кристалла, то есть при совпадающих или кратных им частотах. Аккуратно написанные на шлифоваль-но-резальном станке кварцевые детали применяются сегодня миллионами в качестве нормализаторов частот в передатчиках и электронных фильтрах для измерительной техники, для кварцевых часов. С их помощью могут быть получены ультразвуковые колебания. Имеется и обратный эффект-появления электрического поля при деформировании кристалла он используется в различных датчиках давления. [c.72]

В тех случаях, когда молекулы HjO или DjO образуют несимметричный комплекс (Н и Hj образуют разные связи), частота их деформационных колебаний продолжает описываться коммулами (26) и (27). Однако в том случае, когда асимметричный комплекс образует молекула HDO, его строение оказывается неоднозначным. Возможны два случая, каждому из которых соответствуют свои собственные частоты. Частота деформационного колебания молекулы H DO—у которой атом водорода образует более прочную связь, чем атом дейтерия (атом, образующий более прочную водородную связь, отмечен звездочкой), [c.84]

В теории теплоемкости твердого тела Дебая дается приближенный способ определения /(г), идея которого заключается в временном отказе от атомной структуры твердого тела, рассматриваемого как непрерывное. Мы знаем, что струна имеет определенный спектр собственных частот. Точно так же и непрерывное твердое тело имеет спектр собственных частот. Однако, число таких частот как у струны так и объемного твердого тела равны бесконечности. Между тем атом твердого тела имеет 3 Ма колебаний. Целесообразно отобрать колебания, для которых принятое приближение дает меньшую ошибку. Осуществить волны очень малых длин (сравнимые и меньшие периода решетки) в твердом теле невозможно. Поэтому принятое приблил<ение будет неверно передавать волны малых длин, т. е. большие частоты. Поэтому в теории Дебая отбирается ЗЛ/а частот от у = 0 до v=vraax, так чтобы п — = ЗЛ/д. [c.299]

Как следует из формулы (2), массовая чувствительность Ат/ Д[ тем выше, чем выше собственная частота колебаний используемой пластины и чем меньше площадь электрода. Выражение (2) хорошо подтверждается экспериментально. Например, в работе [3] проведена непосредственная гравиметрическая калибровка микровесов с кварцевым резонатором. С помощью электронных весов получено, что отношение Ат1т к изменению частоты Aflf составляет 0,991 с ошибкой 0,6%. [c.46]

Акишин и Зазулин [15] применили кварцевый резонатор для контроля толщины пленок, нанесенных на кварц в вакууме. В работе использовано то же свойство кварца, что и в предыдущих работах, но электроды (они же исследуемые пленки) наносились непосредственно на кристалл кварца. В этом случае собственная частота колебаний кварцевого резонатора зависела от толщины электродов. В работе использовались пластинки кварца с АТ-срезом и собственной частотой колебаний около 16 Мгц. Для этого среза колебания распрострг няются по толщине пластинки и их частота определяется соотношением [c.160]

Предполагалось, что колебания газового столба достаточно точно описываются уравнениями газовой динамики, в которых сохранены величины второго порядка малости. Для решения задач использовались методы последовательных приближений и характеристик. Конец трубьг считается абсолютно жестким. Лишь в работе 145 принимается акустически открытый конец трубы. Допущение о конечном импедансе концевого ссченпя уже вызывает почти непреодолимые трудности 26]. В [1111, 11391, [281, [32], [1151, [П9], [143], [144], [241, [25, [26] рассматриваются вынужденные колебания газа с разрывами давления и скорости. Статьи [116], [141], [143 посвящены автоколебаниям газа в закрытой трубе, а тагсже в трубе, снабженной сверхзвуковым соплом н горящим заполнителем. Результаты экспериментов содерл<атся в [139], [32], [117], [24 . Поч и во всех указанных выше работах изучались периодические ударные волны вблизи (и при совпадении) собственных частот колебаний газового столба. Лишь в [24] были обнаружены и подробно исследованы разрывные колебания вблизи частоты возбуждения, вдвое меньшей первой собственной частоты. [c.9]

В полученном выше уравнении движения (выр. 3.53) не учитываются . рисутствующие в любой системе неупругие сопротивления (трение), в резуль-ате чего колебания получились незатухающими. Ниже этот вопрос будет час- чно рассмотрен, однако, следует иметь в виду, что влияние этих сопротивле-1йй на собственную частоту системы, как правило, весьма мало. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология