Спектры комбинационного рассеяния стоксовы линии

Схема переходов молекулы при поглощении квантов света и при переходе в низшее энергетическое состояние с излучением квантов (рис. 10) поясняет появление линий в спектре комбинационного рассеяния. Измерение частот линий в спектре комбинационного рассеяния (стоксовых линий) дает возможность определять частоту колебания атомов в молекуле, т. е. молекулярную константу [c.17]

Схема происхождения спектров комбинационного рассеяния приведена на рис. 67. Частоты стоксовых и антистоксовых линий представляют собой комбинацию частоты релеевской линии с частотой перехода между уровнями пит молекулы V" = AE /h . Согласно (43.4) и (44.2) [c.146]

Вращательные спектры комбинационного рассеяния можно использовать для определения вращательных постоянных и других констант гомонуклеарных молекул На, О2, СЬ, которые не имеют спектров поглощения в ИК-области. Для этого нужны приборы высокой разрешающей силы, так как комбинационные смещения во вращательных спектрах малы и стоксовы линии лежат очень близко к релеевской, затмевающей их своей интенсивностью. Поэтому наряду с КР-спектрами для указанной цели используют с большим успехом электронные спектры. [c.155]

Почему в спектре комбинационного рассеяния ССи наблюдаются 4 стоксовы и 4 антистоксовы линии, в то время как число внутримолекулярных колебаний для ССи равно 9 [c.10]

Колебательные спектры комбинационного рассеяния широко применяют для качественного и количественного анализов органических смесей, поскольку каждому компоненту соответствуют свои стоксовы линии в спектре, а по интенсивности этих линий можно судить о количественном содержании компонентов в смеси. Для газов наряду с колебательными могут быть получены и вращательные спектры комбинационного рассеяния. [c.77]

Порядок выполнения работы. Получив от преподавателя индивидуальный ароматический углеводород Сд (о-, м-, п-ксилолы, этилбензол), снимают спектр комбинационного рассеяния и спектры сравнения по методике, описанной выше. На основе эксперимента заполняют таблицы, аналогичные первым двум в предыдущей задаче. Интенсивность стоксовых линий / оценивают визуально по десятибалльной системе (за десять принимают интенсивность наиболее сильной стоксовой линии). Оценку интенсивности визуальным способом удобно проводить, рассматривая спектр с помощью спектропроектора. [c.94]

Симметричные валентные колебания нитрат-иона являются очень активными в спектре комбинационного рассеяния и проявляются в виде стоксовой линии при 1055 см-Ч Поскольку основным компонентом пробы является нитрит (допустим, что концентрация его постоянна), он может служить в качестве внутреннего стандарта. Можно построить калибровочный график, откладывая на оси ординат отношение интегрированной мощности полосы нитрата при 1055 см- к интегрированной мощности полосы нитрита при 810 см , а по оси абсцисс — концентрацию нитрата. С помощью такой методики удается определить примеси нитрата в пробах нитрита, имеющие концентрации меньше 0,2% (масс.). [c.748]

В зависимости от того, в каком из двух состояний, Е или Е", молекула находилась первоначально. Как следствие, в рассеянном свете вместе с неизмененной частотой Vo появляются частоты То + АЕ/к и — АЕ/к происходит комбинационное рассеяние. В нижней части рис. 13 приведена схема спектра, где показаны релеевская линия и линии комбинационного рассеяния, возникающие благодаря переходам между уровнями Е" и Е. Комбинационная линия более низкой частоты, чем релеевская, называется стоксовой линией, линия более высокой частоты — антистоксовой. Вообще величины смещений (в см ) линий комбинационного рассеяния от релеевской линии дают разности энергий для молекулы. Согласно теории, в спектре комбинационного рассеяния могут встретиться линии, возникающие благодаря переходам между вращательными, колебательными и электронными уровнями энергии. До настоя- [c.127]

Обработка спектров показывает, что из них можно получить вращательные постоянные с большой степенью точности. Этот вывод основан на следующем. Вращательные линии в полученных спектрах узки, так как уширение вследствие давления для неполярных молекул невелико. Оказывается, что линии в таких спектрах могут быть измерены с точностью 0,02 ся или даже большей. Обычно во вращательном спектре комбинационного рассеяния наблюдается целый ряд стоксовых и антистоксовых линий и соответствующие смещения этих линий от возбуждающей линии могут быть усреднены по большому их числу, точность при этом возрастает. Кроме того, как будет показа- [c.144]

Те же сведения, которые получаются из микроволновых спектров, можно получить и из вращательных спектров комбинационного рассеяния, где нет правила отбора, требующего наличия постоянного дипольного момента. Вследствие этого из вращательных спектров комбинационного рассеяния были получены очень точные данные о двухатомных молекулах из одинаковых атомов. Экспериментально полосы обнаруживались в виде стоксовых линий с частотами, соответствующими вращательным переходам. [c.234]

Таким образом, основное свойство комбинационного рассеяния — изменение частоты колебаний падающего света на величину, характерную для самой молекулы (ее колебательного или вращательного движения). В спектре наряду с линией возбуждающего излучения наблюдаются по одну сторону от нее линии меньшей интенсивности с увеличенной длиной волны (уо—У ) (красные спутники, или стоксовы линии), а по другую — еще более слабые линии с меньшей длиной волны (уо + у ) (фиолетовые спутники, или антисток-совы линии). Это явление, открытое в 1928 г. советскими физиками Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом и одновременно индийским физиком Раманом, получило название спектров комбинационного рассеяния. [c.42]

Частоты СЙ2, определяющиеся формулой (4.16), составляют спектр комбинационного рассеяния рассматриваемого кристалла. Линии с частотами 1 — о называют стоксовыми, а линии с частотами Ш -I- юо — антистоксовыми. [c.156]

Колебательная линия 1555 см- кислорода исследовалась при / = 27° С в интервале давлений от 15 до 125 атм. В спектре комбинационного рассеяния наблюдалась резкая стоксова линия, соответствующая Р-ветви. Разрешенные правилами отбора О- и 5-ветви обычно не наблюдались (при больших давлениях на месте 5-ветви появлялось слабое размытое крыло). На рис. 53 представлен наблюдаемый контур этой линии кислорода. Как можно видеть, линия асимметрична, с крылом, распространяющимся в сторону возбуждающей линии. Наблюдаемая ширина линии составляет около 3 см К [c.323]

Таким образом, при комбинационном рассеянии будут обнаруживаться переходы только с какого-либо уровня на соседний более высокий (стоксовы линии) или соседний более низкий (антистоксовы линии). При обычной температуре, как было уже показано, большинство молекул находится в низшем колебательном состоянии, т. е. у них v=0, следовательно, большинство переходов будет типа с=0—>ъ- = 1. Небольшое число молекул будет уже сначала занимать уровень г = 1. В подобных молекулах могут происходить как стоксовы (ъ =1—>ь—2), так и антистоксовы = >к=0) переходы. В обоих случаях интенсивность результирующих линий должна быть ниже интенсивности линий, соответствующих переходам и=0—>ъ = 1, вследствие того, что в их образовании участвует небольшое количество молекул. Колебательный спектр комбинационного рассеяния при обычных температурах должен состоять из одной интенсивной стоксовой линии, соответствующей переходу =0—>г =1. Она может иногда сопровождаться слабыми стоксовыми и антистоксовыми линиями. Этот вывод находится в согласии с наблюдениями. [c.245]

Необходимо отметить, что смещение первых линий (/ = 0) с каждой стороны от возбуждающей линии больше, чем следующих. Так, если в уравнении (33.19) / положить равным нулю, то комбинационное смещение равно 6i . Отсюда следует, что вращательный спектр комбинационного рассеяния будет состоять из двух серий линий (стоксовых и антистоксовых), расположенных с каждой стороны от возбуждающей линии. Первые линии в обоих случаях будут смещены на частоту 6В, а следующие линии на 4В. Результаты опытов находятся в согласии с этими выводами. [c.249]

ЗЗж. Вид спектра комбинационного рассеяния. На основании изложенного в предыдущих параграфах можно представить себе полную картину спектра комбинационного рассеяния. Вследствие того, что смещения частоты для вращательных линий являются произведением небольшого целого числа на В, в то время как для колебательных переходов они по порядку величины равны колебательной частоте молекулы, очевидно, что смещение линий во вращательном спектре комбинационного рассеяния много меньше смещения соответствующих колебательных линий. Отсюда следует, что спектр комбинационного рассеяния будет состоять, во-первых, из очень интенсивной линии, соответствующей падающему свету, т. е. линии релеевского рассеяния. С каждой стороны этой линии в непосредственной близости от нее будут располагаться стоксовы и антистоксовы линии почти одинаковой интенсивности, соответствующие различным вращательным переходам. На большем расстоянии от возбуждающей линии со стороны меньших частот будет находиться относительно интенсивная стоксова линия ( -ветви (Д/ = 0) колебательного перехода и = 0—> = 1 с каждой стороны этой линии тесно к ней примыкают слабые линии О- и -ветвей, соответствующие Д/, равному — 2 и +2. Возможно, что анти-стоксова -ветвь будет находиться на равном частотном расстоянии с высокочастотной стороны от возбуждающей линии, но она будет очень слабой при обычных температурах. [c.253]

На рис. 98 показана часть спектра комбинационного рассеяния ССи с возбуждающей линией 435,8 нм. Около этой линии расположены пять стоксовых (справа) и пять антистоксовых линий комбинационного рассеяния (слева от возбуждающей линии). Длина волны и волновое число возбуждающей линии, длины волн и волновые числа линий комбинационного рассеяния и разности волнового числа возбуждающей линии и линий спектра комбинационного рассеяния ССЦ даны в табл. 13. [c.277]

Колебательные спектры комбинационного рассеяния широко применяют для качественного и количественного анализов органических смесей, поскольку каждому компоненту соответствуют свои стоксовы линии в спектре, а по интенсивности этих линий можно судить о количественном содержании компонента в смеси. [c.62]

Порядок выполнения работы. Получив от преподавателя смесь ароматических углеводородов s, снимают спектр комбинационного рассеяния и спектры сравнения по методике, описанной выше (см. с. 76). Производят расшифровку спектра и оценку интенсивности линий по десятибалльной шкале. (За десять принимают интенсивность наиболее яркой стоксовой линии). Результаты опыта заносят в таблицы, аналогичные таблицам в работе 1. Сопоставляя частоты и интенсивности линий в исследуемом спектре с данными табл. 4.3, производят идентификацию углеводородов, как описано в предыдущей задаче, и тем самым устанавливают качественный состав смеси. [c.81]

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]

Рис. 22. Вращательныей спектр комбинационного рассеяния (стоксова сторона) молекул типа симметричного волчка. а — тонкая структура линий й-ветви (ДУ = 1 ДК = 0) б — тонкая структура линий 5-ветви (Д/ = 2 АК =0) в — схематический вид спектра при низком разрешении

Спектры комбинационного рассеяния образуются, если вещество облучать монохроматическим светом, причем частота монохроматического света должна значительно отличаться от частоты ультрафиолетовых лучей, так как они поглощаются электронами. Обычно используют луч видимого света 2, например, синюю линию света ртутной лампы 4358А. Молекулы вещества поглощают энергию части лучей, необходимую для возбуждения колебательного и вращательного движения другая часть лучей проходит слои вещества без изменения. Поэтому в спектре наряду с линией возбуждающего светового луча го появляются линии более слабой интенсивности с меньшими частотами VI (стоксовы линии). Поглощенная энергия равна А = /1( о — [c.34]

Периодическое смещение электронов, участвующих в образовании связи, является причиной периодического изменения геометрии молекулы. Другими словами, появляется связь между колебательным движением электронов и ядер, т. е. движение электронов модулируется. Изменение положения атомов и атомных групп вызывает колебательное движение атомов и молекул. Энергия, расходующаяся на возбуждение этих колебаний, представляется падающим излучением. Поэтому наряду с линиями релеевского рассеяния Vst = vo наблкадают слабые парные линии npH Vo "vr. Разность волновых чисел Av = Vo — (vo Vr) соответствует волновым чис- ь-лам Vj определенных колебаний. Совокупность таких линий составляет спектр комбинационного рассеяния ра-ман-спектр). Наряду со стоксовыми линиями, характеризующимися более низкими волновыми числами (vq — Vp), в спектре комбинационного рассеяния появляются чрезвычайно слабые антистоксовы (-7о+ v ) линии, смещенные в коротковолновую область. Они возникают в том случае, если энергия колебательно-возбужденной молекулы суммируется с энергией первичного излучения (рис. 5.12,а). [c.221]

Для спектров комбинационного рассеяния, если частоты стоксовых линий выше 21 ООО см , удобны пластинки чувствительностью 16—32 ед. по ГОСТ, марки ортохром или изохром , при более низких частотах необходимы пластинки панхром или изопанхром , [c.90]

Рис. 2. Спектры комбинационного рассеяния молекул Нг, НВ и Оа, возбужденные линией ртути 4358 А, полученные на спектрографе с шестиметровой вогнутой решеткой. Три верхние фотографии показывают стоксовы стороны чисто вращательных спектров, а нижняя — линии Q-вeтви полосы 1 0.

При таких условиях спектр комбинационного рассеяния состоит из трех ветвей 5(А/ = +2), Q(A —0), 0 А1 = —2) и чисто вращательной структуры в области линии возбуждения. Инаба и Кобаяси [22] рассчитали теоретическое распределение колебательно-вращательных линий спектра комбинационного рассеяния, соответствующих спектру Ди = - -1 (стоксово смещение) молекулы азота при 300 К. Эти результаты приведены на рис. 6.10. Ордината дает значение дифференциального сечения рассеяния для каждой компоненты комбинационного спектра, соответствующей колебательному переходу и —О—>-1. Как видно из рис. 6.10, все линии Q-вeтви (для которой Д/= = 0) лежат очень близко друг к другу и обычно не разрешаются. 5- и 0-ветви (А/ = 2) хорошо разделены и проявляются как боковые полосы интенсивной линии А/ = 0. Следует отметить, что хотя колебания температуры действительно влияют на интенсивность 5- и 0-ветвей, их влиянием на Р-ветвь во многих случаях можно пренебречь. [c.354]

При выводе уравнения (33.11) предполагалось, что первоначально молекула находится в состоянии с низшей энергией Е". При этих условиях разность у,—у . положительна и, как было показано в параграфе 33а, в результате этого в спектре комбинационного рассеяния возникают стоксовы линии. Если, однако, молехгула находилась в высшем энергетическом состоянии Е в момент поглощения энергии, а затем перешла в низшее состояние Е" после испускания света, то изменение энергии может быть представлено следующим образом [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология