Спектры рассеяния

Возможность непосредственно наблюдать вращательные и колебательные переходы в области видимого света основывается на открытии Раманом и Мандельштамом явления комбинационного рассеяния света. При прохождении монохроматического света через вещество в спектре рассеянного света наряду с линией излучения источника света появляются также линии с более высокими и более низкими частотами. Эта разность частот относительно основной частоты источника света соответствует изменению энергии при колебательных переходах. Основное достоинство спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) состоит в том, что с ее помощью можно точно и просто определять собственные частоты колебаний молекулы. При этом можно различить валентные и деформационные колебания. Последние возможны у многоатомных нелинейных молекул. Так, например, молекула воды НгО имеет два валентных колебания [c.68]

В последние годы разработаны способы, позволяющие значительно повысить эффективность разделения и количественного анализа методам ТСХ за счет нанесения на пластины очень малых (до 100 нанограмм) проб, перехода к круговой ТСХ и применения сканирующих пластинку устройств, фотометрирующих и регистрирующих интенсивность спектров рассеяния или флуоресценции сорбированных соединений или работающих на иных физических принципах детектирования [156]. [c.20]

Пусть среда освещается монохроматическим светом с квантами /lVQ, которые поглощаются молекулами среды, вследствие чего они сами становятся источником рассеянного света той же частоты т. е. будет классическое рассеяние света по Релею. Часть энергии падающих квантов /lVo может расходоваться и на возбуждение колебаний ядер внутри молекулы частоты V, и тогда в рассеянном свете появляются кванты меньшей величины /гvд — Ну. Если квант /lVo поглощается молекулой, в которой колебательный уровень уже был возбужден, то энергия этого возбуждения может добавиться к энергии кванта падающего света, и вследствие этого молекула излучает также кванты /гvo + /гv. В результате этого явления в спектре рассеяния наряду с основными линиями частоты V,, появляются симметрично расположенные по обеим их сторонам линии комбинационного рассеяния Vц+v. Линии спектра, которым соответствуют частоты Vo —V, называются стоксовыми, линии с частотами 0 + V — антистоксовыми. [c.74]

Отсюда следует, что для данного А " в спектре рассеяния вблизи яркой релеевской линии появляются два симметричных спутника с меньшей частотой (стоксова линия) и с большей частотой (антисток-сова линия) [c.146]

Анализ с помощью плоскостной (тонкослойной, бумажной) Ш X технически осуществляется почти так же, как и препаративное разделение, и отличается от последнего лишь малым объемом разделяемой пробы. Пятна разделенных ГАС выявляются сравнительно просто визуальным наблюдением их свечения при УФ облучении или окрашивании после опрыскивания слоя специфическими реагентами [267, 268]. В аналитических работах метод ТСХ чаще всего применяется для качественной идентификации отдельных групп соединений по характеру окрашивания (свечения) и параметрам удерживания (величинам И ). Получение точных количественных данных о составе разделяемой смеси с помощью ТСХ обычно связано с определенными трудностями. Некоторые перспективы улучшения разделения и облегчения количественного анализа кроются в применении уже упоминавшейся высокоэффективной круговой тонкослойной ЖХ и сканирующих устройств, фотометрирующих интенсивность спектров рассеяния или флуоресценции разделенных соединений [156]. [c.34]

Широко используются для исследования структуры молекул и спектры комбинационного рассеяния (КР-спектры). Если через прозрачное вещество в кювете пропускать параллельный пучок света, то некоторая его часть рассеивается во всех направлениях. Если источник света монохроматический с частотой V, то в спектре рассеяния обнаруживается частота ч, равная частоте V. Этот результат вытекает как из квантовой, так и из классической теории рассеяния. Рассеяние без изменения частоты и соответственно без изменения энергии молекулы называют классическим, релеевским (по имени физика [c.145]

Рис, 1.2.1. Установка для исследования спектров рассеяния света в жидкостях. Обозначения см. в тексте [c.11]

Значения вычисленные по спектрам рассеяния в циклогекса- [c.23]

На рис. 11.2.2 приведен типичный спектр рассеянного излучения в смеси нитробензол - гептан с концентрацией, близкой к критической. Практическое отсутствие выбросов на огибающей спектра свидетельствует о постоянстве оптимальных условий фотосмешения за время измерения. Одновременно с измерением коэффициента диффузии проводилось изучение суммарной интенсивности рассеянного света 7, которая определяет термодинамическую величину 3 [c.29]

Комбинационное рассеяние света заключается в том, что при пропускании света определенной длины волны через вещество молекулы этого вещества частично поглощают электромагнитные колебания и тем самым возбуждаются, а затем испускают их, но уже с другой длиной волны. Наоборот, ранее возбужденные молекулы могут отдать часть своей энергии излучаемому свету. Таким образом, в спектре рассеянного света, помимо линии, частота которой совпадает с частотой источника света, появляются по обе стороны от нее дополнительные линии слабой интенсивности, [c.61]

Подробное описание методики проведения эксперимента приведено и работе [199]. Сущность метода состоит в следующем. Кювету с образцом освещают лучем лазера. Излучение лазера обладает высокой степенью монохроматичности. Поскольку взвешенные в жидкости частицы, в данном случае коллоидные образования, находятся в хаотическом броуновском движении, то вследствие эффекта Допплера спектр рассеянного образцом света уширяется, причем его ширина пропорциональна коэффициенту диффузии частиц [c.272]

При когерентном рассеянии света молекулами, описываемом законом Рэлея (см. уравнение (467)), часть энергии излучения переходит в энергии вращательного и колебательного состояния молекул. Поэтому в спектре рассеянного света наряду с частотой линии возбуждающего света наблюдаются линии с большими и меньшими частотами, соответствующие выделению и поглощению энергии молекулами. Поскольку при комнатной температуре преобладает основное колебательное состояние, происходит только поглощение энергии. Линии получаемого таким образол спектра комбинационного рассеяния (КР) часто значительно сдвинуты по сравнению с линиями падающего на вещество света в сторону больших длин волн. В то время как ИК-спектр связан с изменением дипольного момента молекул, появление линий в КР-спектре связано с изменением поляризуемости молекул. Поэтому линии спектра [c.354]

Для фиксированного угла рассеяния нейтронов спектр рассеянных нейтронов будет концентрироваться около наиболее вероятной энергии, очень близкой к падающей с шириной, [c.144]

О единственной линии здесь говорится ради простоты. Практически применяют источник света с ярко выраженным линейчатым спектром, например ртутную лампу, и исследуют спектр рассеяния какой-либо линии, в частности линии 2537,5 А. [c.253]

Обычно изучается рассеяние монохроматического излучения какого-либо сильного источника света, например, ртутной лампы. В этом случае в спектре рассеянного света, наряду с основной интенсивной линией частоты V (частота падающего света), наблюдаются дополнительные линии с частотами V + V , V + Vк... и V — у к, V — Ук..<, характерные для исследуемого вещества. Дополнительные линии располагаются симметрично относительно основной линии (рис. 20). Частоты у , комбинирующиеся с частотой падающего [c.50]

Было установлено, что несмотря на кратковременность процесса поглощения и испускания фотона, молекула иногда успевает перейти из одного колебательного состояния в другое. Поэтому испущенный фотон может имеет частоту несколько меньше или больше по сравнению с фотоном поглощенным, причем разность их энергий точно равна разности двух колебательных или вращательных уровней молекулы, Если освещать анализируемое вещество строго монохроматическим светом с частотой то в спектре рассеянного излучения, кроме этой основной линии, появится еще ряд линий с частотами м,, — и [c.338]

Чем больше различие между энергиями колебательного и диффузионного движений в жидкости, тем больше различаются квазиупругая и собственно упругая части энергетического спектра рассеяния нейтронов. [c.66]

Наличие диффузии частиц в жидкости проявляется в уширении квази-упругого пика спектра рассеянных нейтронов. Поэтому уже по виду экспериментальной кривой можно сделать некоторые заключения относительно характера диффузионного рассеяния в жидкости. Очевидно, непрерывная диффузия рассеивающих центров должна приводить к большему уширению квазиупругого пика, нежели диффузия скачком, что и подтверждается на опыте. [c.66]

Наличие сверхструктуры обнаруживается в спектрах рассеяния рентгеновских лучей по появлению дополнительных линий, называемых линиями сверхструктуры (при сопоставлении со спектром полностью неупорядоченной системы). Появление линий сверхструктуры объясняется следующим обстоятельством. В неупорядоченном сплаве средние концентрации атомов А и В не меняются от плоскости к плоскости все плоскости равноценны. При наличии же сверхструктуры будут чередоваться плоскости, обогащенные соответственно атомами А или В, и расстояние между идентичными плоскостями будет вдвое больше, чем в случае неупорядоченного сплава (рис. 50, б). В результате этого на рентгенограммах и обнаруживаются дополнительные отражения (линии сверхструктуры). -Эти линии тем интенсивнее, чем сильнее различаются атомные факторы рассеяния для частиц А и В и чем больше степень упорядоченности. [c.339]

При прохождении луча света через прозрачную (не содержащую взвешенных частиц и микропузырьков газа) среду небольшая часть излучения рассеивается. Для монохроматического луча с го в спектре рассеянного света содержатся кроме излучения той же частоты Уо (рэлеевское рассеяние) дискретные линии с большей и меньшей частотой (комбинационное рассеяние) (рис. 32.8). [c.769]

Различные типы связей и виды колебаний в макромолекуле полиэтилентерефталата отражаются в спектре поглощения инфракрасного излучения и спектре рассеянных нейтронов. В табл. 5.1 основные полосы инфракрасного спектра соотнесены с определенными связями и группами или колебаниями [8—И]. [c.102]

Если один из размеров молекулы сравним с длиной волны света, то молекула больше не участвует в рассеянии света как единичная точка, и между световыми волнами, рассеянными различными частями молекулы, происходит интерференция. Обнаружено, что большие молекулы рассеивают больше света в направлении пучка, чем малые молекулы. Таким образом, для больших молекул или частиц угловая зависимость рассеянного света дает информацию о форме молекул. Развитие лазерной техники (разд. 18.11) сделало возможным изучение уширения линий света, рассеянного растворами макромолекул. Измерение спектра рассеянного света позволяет определить коэффициент диффузии [18]. [c.621]

Золи с металлическими частицами очень сильно поглощают свет, что обусловлено генерацией в частицах электрического тока, большая часть энергии которого превращается в теплоту. Установлено, что для золей металлов характерна селективность поглощения, зависящая от дисперсности. С ростом дисперсности максимум поглощения сдвигается в сторону коротких волн. Эффект влияния дисперсности связан с изменением как спектра поглощения, так и спектра рассеяния (фиктивного поглощения). Например, золи золота, радиус частиц которых составляет около 20 нм, поглощают зеленую часть спектра ( 530 им), н поэтому они имеют ярко-красный цвет, прн радиусе же частиц 40—50 нм максимум поглощения приходится на желтую часть спектра ( 590—600 нм) и золь кажется синим. Интересно, что очень высокодисперсный золь золота, поглощая синюю часть спектра ( 440—450 нм), имеет желтую окраску, как и истинный раствор соли, например, хлорида золота АиС1з. Кривые световой абсорбции золей серы по мере увеличения днсиерсности также постепенно передвигаются к кривой абсорбции молек /ляриых растворов серы. Это подтверждает наличие непрерывного перехода некоторых свойств от дисперсных систем к истинным растворам. Подобное изменение окраски в зависимости от дисперсности можно наблюдать у ряда других золей. [c.266]

Взаимодействие света с флуктуационными движениями среды приводит к нелинейному эффекту — модуляции световой волны, что эквивалентно появлению в спектре рассеянного света излучения новых частот. Это явление можно трактовать как неупругое рассеяние фотонов. Рассмотрение взаимодействия фотон-фонон (квант гиперакусти-ческого поля) приводит к известной формуле цля частоты линий триплета Мандельштама-Бриллюена [c.9]

Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) — это раздел оптической спектроскопии, изучающий рассеяние монохроматического света, которое сопровождается изменением его частоты. Комбинационное рассеяние было открыто одновременно и независимо советскими физиками Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом и индийскими физиками В. Раманом и С. Кришнаном. Причина комбинационного рассеяния — неупругое соударение кванта света с молекулой. При этом часть энергии может уйти на возбуждение молекулы, которая перейдет на более высокий уровень. Тогда энергия рассеянного света будет меньше энергии падающего света на величину энергии перехода. В спектре рассеянного света кроме линии падающего света с волновым числом vo появляются линии с волновым числом Vlстоксовы линии). Энергия перехода характеризуется разностью Av,=vo —VI. Если молекула находилась в возбужденном состоянии, то при соударении с квантом света она может отдать ему свою энергию возбуждения и перейти в основное состояние. Тогда энергия рассеянного излучения возрастает и в [c.247]

Теоретический анализ /25/ показывает, что распределение интев-сивности в спектре рассеянного света имеет сложный характер и зависит от кинетических свойств среды, в частности сяг наличкх в ней релаксационных процессов. Подробные исследования этих деталей спектральной картины рассеянного излучения потребовали разработки специальной методики, основным элементом которой является использование одночастотного лазера с предельно узкой линией собственного излучения. Необходимость в этом возникает в особенности при высоких температурах исследуемой жидкости (с ростом температуры компоненты триплета сближаются), при рассеянии под малыми углами и при изучении тонких деталей спектрал1 ой картины. Для этих исследований была создана специальная оптическая кювета, предназначенная для температур до 600° К под давлением до 50 МПа. Ра >-работанная система фотоэлектрической регистрации с синхронным детектированием обеспечивала высокую стабильность и чувствительность установки. [c.10]

В применении к изучению спектра рассеяния спектроскопия фотобиений известна под названием оптического гомо- и гетеродинирова-ния. [c.13]

На рис. 9.6,6 приведен спектр неупругого рассеяния нейтронов под углом 90° в воде при комнатной температуре. Максимум около 5,2 МэВ представляет собой энергетический спектр падающего нейтронного пучка, монохроматизированного поликристаллическим бериллием. Максимумы при энергиях 66 26 13 10 МэВ соответствуют различным типам квантовых движений молекул в воде. Максимум при 66 МэВ можно приписать заторможенным вращениям молекул Н2О, а максиму мы при 13 и 10 МэВ — максимальной частоте заторможенных транс ляций, аналогичных акустическим колебаниям кристаллической ре шетки льда. Внутримолекулярные колебания молекулы Н2О с энерги ями примерно 200 и 400 МэВ в данном эксперименте не проявились В случае тяжелой воды максимумы в энергетическом спектре рассеян ных нейтронов обнаружены при 52 20 14 и 10 МэВ. Более низкое зна [c.235]

Экспериментальные спектры представлены на рис. 11.3.3, 11.3.4. Условия появления мгоссимумов определяются прежде всего плотио-стью вацества и слабо зависят от температуры. Измерения спектров рассеяния в сероуглероде при постоянной плотности fi =0,2 р в интервале температур от 480 до 550 К показали, что во всем этом температурном интервале наблюдаются четкие ротационные максимумы, форма и величины которых с температурой почти не менялись. Сами максимумы с ростом температуры лишь слегка смешались в область высоких частот. С ростом плотности максимумы постепенно исчезают, практически не изменясь по частоте. [c.31]

С начала 30-х годов XX в. для открытия и определения многих химических соединений (особенно органических веществ) стал применял ь-ся метод комбинационного рассеяния (КР) света — так называемый ра-ман-эффект . Эффект комбинационного рассеяния света открыли в 1928 г. независимо друг от друга Ч. В. Раман (совместно с К. С. Кришиа-ном и Венкатесвараном) в Индии при изучении спектра рассеяния жидкого бензола и отечественные ученые Г. С. Ландсберг и Л. И. Мандельштам — при исследовании спектров рассеяния кристаллов. Заметим, что эффект КР света был предсказан теоретиками и обоснован еще до его экспериментального открытия. Так, Е. Ломмель в 1871—1878 г.г. развил математическую теорию рассеяния света ангармоническим осциллятором, из которой следовало, что в спекфе его рассеяния могут проявлять- [c.45]

В литературе сведения о низкочастотных колебательных спектрах изученных нами алканов, по-видимому, отсутствуют. Но имеются данные о спектрах комбинационного рассеяния света и спектрах рассеяния тепловых нейтронов в полиэтилене /64,127,133/. В этих спектрах на бпюдаются (см. табл. УИ.7.2) антипараллельные трансляционные колебания вдоль оси б, 5 ( ) = 118 см , близкие к ним, но не идентифицированные колебания = 104 см 1 и антипаралпель-ные крутильные колебания решетки см 1. [c.170]

Если облучать какое-либо соединение монохроматическим светом с частотой о, то в спектре рассеянного излучения помимо рэ-леевской полосы с частотой о можно обнаружить значительно бо- [c.221]

Из электронных спектров рассеяния, спектров Рамана и инфракрасных спектров, а также на основании те)).модинамическнх измерений был сделан вывод, что при комнатной температуре циклогексан существует главным образом в форме кресла. В газообразном состоянии форма кресла частично переходит в форму ванны, энергия которой приблизительно на 5,6 кал1моль выше. Для этого достаточно повернуться только половине молекулы, так что в качестве промежуточной ступени образуется не планарная, а такая конфигурация, при которой лишь пять С-атомов лежат в одной плоскости, а шестой атом остается вне этой плоскости, на своем прежнем месте (форма кровати ). В зависимости от того, как циклогексановое кольцо замещено и связано с другими кольцевыми системами, стабильной является та или иная его конфигурация. [c.797]

Область спектра у<500 см не исследов.ша значение получено по составным частотам в спектре рассеяния жидкости найдена линия 231 см [c.529]

Сущность комбинационного рассеяния заключается в том, что при пропускании через исследуемое вещество монохроматического луча в спектре рассеянного света появляются дополнительные симметрично расположенные линии, соответствующие частотам с меньшими и большими длинами волн, чем частота падающего света. Разность частот падающего и рассеянного света Av = vnaA—Vkom6 не зависит от частоты падающего света и определяется структурой вещества, является его характеристикой. [c.159]

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА - физическая теория, изучающая общие закономерности движения и взаимодействия микрочастиц (элементарных частиц, атомных ядер, атомов и молекул) теоретическая основа современной физики и химии. К. м. возникла в связи с необходимостью преодолеть противоречивость и недостаточность теории Бора относительно строения атома. Важнейшую роль в разработке К. м. сыграли исследования М. Планка, А. Эйнштейна, Н. Бора, М. Борна и др. К. м. была создана в 1924—26 гг., благодаря трудам Л. де Бройля, Э. Шредингера, В. Гейзенберга и П. Дирака. К. м. является основой теории многих атомных к молекулярных процессоБ. Она имеет огромное значение для раскрытия строения материи и объяснения ее свойств. На основе К. м были объяснены строение и свойства ато MOB, атомные спектры, рассеяние света создана теория строения молекул и рас крыта природа химической связи, раз работаиа теория молекулярных спектров, теория твердого тела, объясняющая его электрические, магнитные и оптические свойства с помощью К. м. удалось понять природу металлического состояния, полупроводников, ферромагнетизма и множества других явлений, связанных с природой движения и взаимодействием микрочастиц материи, не объясняемых классической механикой, [c.124]

Исследования показывают, что энергетический спектр нейтронов для жидких металлов подобен спектру рассеяния на поликристаллах. Следовательно, рассеяние нейтронов в жидкости аналогично действующему в твердом теле, т. е. в жидкости существуют высокочастотные коллективные возбуждения, подобные по своей природе фононам. Однако отождествлять фононы в жидкости с квантами гармонических колебаний кристаллической решетки нельзя, поскольку колебания атомов в жидкостях являются сильно затухающими. Колебания атомов в жидкостях можно представить как квазифононы (аналогично колебаниям решетки кристалла вблизи точки плавления). Опыт показывает, что вблизи точки плавления время жизни фонона составляет Ю с, т. е. всего несколько периодов колебаний, а длина свободного пробега L 20 A. Эти величины соответствуют времени, в течение которого конфигурация атомов остается в жидкости прежней. [c.186]

Изобарические флуктуации плотности. Гросс обнаружил, что кроме компонент, предсказанных Бриллюэном и Мандельштамом, в спектре рассеянного излучения имеется несмещенная (центральная) компонента. Ее максимум соответствует частоте возбуждающего излучения (рис. 32). Чтобы объяснить этот экспериментальный факт, Л. Д. Ландау и Г. Плачек ввели представление об изобарических флуктуациях [c.142]

Рамановская спектроскопия основана на исследовании спектров рассеяния света. При столкновении фотона с молекулой может иметь место упругое соударение, при котором фотон не теряет энергию, но изменяет направление своего движения. Такое рассеяние известно под названием рэлеевского и лежит в основе метода определения молекулярных весов соединений. Соударения могут быть также иеупругими они характеризуются тем, что энергия молекулы и фотона изменяется. Поскольку эти изменения носят квантовый характер и определяются колебательными и вращательными уровнями молекулы, анализ спектра рассеянного света (спектра Рамана) дает почти ту же информацию, что и обычный инфракрасный спектр. Необходимо, однако, помнить один момент правила отбора в этих двух случаях различаются. В инфракрасной спектроскопии разрешены одни переходы, в раман-спектро-скопии — другие. Таким образом, имеет смысл снять и тот и другой спектр исследуемого образца. До недавнего времени раман-спектроско-пия находила весьма ограниченное применение из-за малой интенсивности рассеянного света. Однако использование для возбуждения лазеров существенно повысило ценность указанного метода [16—20]. В качестве примера на рис. 13-4,5 приведен раман-спектр 1-метилурацила. Заметим, что интенсивность полосы амид II (относительно полосы амид I) в раман-спектре значительно меньше, чем в инфракрасном спектре поглощения. Особый интерес представляет резонансная раман-спектроскопия [19—21], где используется лазерный пучок с длиной волны, соответствующей длине волны электронного перехода. Рассеяние света при этом часто существенно усиливается на частотах, которые отличаются от частоты лазера на частоту рамановского рассеяния, происходящего на группах хромофора или на группах молекулы, соседствующей с хромофором. Несмотря на определенные экспериментальные трудности, указанный метод позволяет изучать структурные особенности какого-либо конкретного участка макромолекулы. [c.13]

В спектроскопии рассеяния быстрых ионов в качестве источника первичных ионов (в осн а-частиц) используют электростатич генератор, тандемный ускоритеть ионов или циклотрон Ускоритель ионов должен давать высокомоио-хроматичные пучки первнчных ионов в широком интервале Для регистрации энергетич спектра рассеянных ионов обычно применяют полупроводниковый детектор (с разрешением 5-20 кэВ) в сочетании с многоканальным анализатором импульсов [c.258]